JP2007181340A - Servo system and servo drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーボドライブとシリアルエンコーダ間の通信を電源線による通信で行うサーボシステムに関する。 The present invention relates to a servo system that performs communication between a servo drive and a serial encoder by communication using a power line.
従来の電源線によりシリアルエンコーダ通信を行う場合は、サーボドライブとシリアルエンコーダは1対1の接続であった。(例えば、特許文献1参照)。
図6において、101はシリアルエンコーダであり、位置データをデータ生成手段103で作成し、データ送受信手段105から重畳分離手段104を介して電源線109によってサーボドライブ102に送信する。サーボドライブ102は電源線109から重畳分離手段104を介してデータ送受信手段107にシリアルエンコーダ101からの位置データを受信する。図7はサーボドライブ102とシリアルエンコーダ101間のデータ転送のシーケンスを示す図であり、サーボドライブ102からのデータ要求受信後、シリアルエンコーダ101は位置データを送信する。
また、図10は、特許文献2に開示されている従来の多軸サーボシステムの構成を示す図である。図10の多軸サーボシステムは、上位コントローラ201と、n台の単軸制御用サーボアンプ211〜215と、複数の単軸制御用サーボアンプ211〜215により制御される複数のサーボモータ261〜265と、サーボモータ261〜265の回転軸の回転位置を検出する複数の位置検出器221〜225と、複数の単軸制御用サーボアンプ211〜215とこれにより駆動される複数のサーボモータ261〜265の位置を検出する複数の位置検出器221〜225との間の信号を送受するシリアル共通線路203とから構成されている。
このように、従来のシステムは、サーボドライブとシリアルエンコーダを1対1の電源線で接続するか、複数のモータ位置検出器と複数のサーボアンプを共通線路にするものは電源線とは共通ではなかった。
In FIG. 6,
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional multi-axis servo system disclosed in
As described above, in the conventional system, a servo drive and a serial encoder are connected with a one-to-one power line, or a plurality of motor position detectors and a plurality of servo amplifiers are used as a common line. There wasn't.
従来の電源線によるシリアルエンコーダの通信を行うシステムでは、シリアルエンコーダとサーボドライブが1対1の接続を対象としている。そのため、1台のサーボドライブで複数のモータを制御するために複数のシリアルエンコーダを接続するような場合、例えば図8に示す1台のサーボドライブ102にシリアルエンコーダ101を電源線109によって複数接続する場合には、図に示すようにサーボドライブ102にシリアルエンコーダ101の接続台数分の電源ケーブル109が必要になり、システムの配線数が増えるという問題があった。また、シリアルエンコーダとサーボドライブは1対1の接続のため、図9に示すようにサーボドライブ102の内部にはシリアルエンコーダ101との通信データ処理のために重畳分離手段106とデータ送受信手段107がシリアルエンコーダ101の台数分必要となり、サーボドライブの部品点数が増えるというような問題もあった。
また、従来の複数のモータ位置検出器と複数のサーボアンプを共通線路で接続するものは、電源線とは共通ではなかったため、システム配線数が増え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、1台のサーボドライブに複数のシリアルエンコーダを接続する場合に、サーボドライブとシリアルエンコーダ間の通信処理を1本の電源線で行い、システムの配線数と部品点数を削減し、データの衝突を防止したサーボシステムを提供することを目的とする。
In a conventional system for serial encoder communication using a power line, the serial encoder and the servo drive are intended for a one-to-one connection. Therefore, when a plurality of serial encoders are connected to control a plurality of motors with one servo drive, for example, a plurality of
In addition, since a conventional connection between a plurality of motor position detectors and a plurality of servo amplifiers by a common line is not common with a power line, there is a problem that the number of system wires increases.
The present invention has been made in view of such problems, and when a plurality of serial encoders are connected to one servo drive, communication processing between the servo drive and the serial encoder is performed by a single power line. An object of the present invention is to provide a servo system that reduces the number of wiring and parts of the system and prevents data collision.
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、複数のモータをドライブするサーボドライブと、前記モータの位置情報をシリアル通信で前記サーボドライブに送信するシリアルエンコーダと、前記シリアルエンコーダを内蔵した複数のモータと、前記サーボドライブと前記シリアルエンコーダを接続する通信線と、前記エンコーダと前記サーボドライブを接続する電源線とを備えるサーボシステムにおいて、前記電源線と前記通信線は共通として、前記サーボドライブと前記シリアルエンコーダとデイジーチェーン状に接続したことを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のサーボシステムにおいて、前記サーボドライブは、複数のシリアルエンコーダの通信データ処理を一つのデータ受信回路で処理することを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のサーボシステムにおいて、前記シリアルエンコーダにアドレス設定部を設け、前記サーボドライブと前記シリアルエンコーダ間のデータ転送処理をアドレスに従って、シーケンス処理をすることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のサーボシステムにおいて、前記サーボドライブは、電源のオン・オフによるパルスをデータ送信要求信号とすることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載のサーボシステムにおいて、前記シリアルエンコーダは、前記サーボドライブのデータ送信要求に対して、あらかじめ設定された異なる遅れ時間経過後に、位置情報を送信することを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、複数のモータをドライブし、前記複数のモータに結合されたシリアルエンコータと位置情報をシリアルで通信するサーボドライブにおいて、複数のシリアルエンコーダとの通信処理を一つのデータ送受信回路で処理することを特徴とするものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention described in
According to a second aspect of the present invention, in the servo system according to the first aspect, the servo drive processes communication data processing of a plurality of serial encoders by a single data receiving circuit.
According to a third aspect of the present invention, in the servo system according to the first aspect, an address setting unit is provided in the serial encoder, and a data transfer process between the servo drive and the serial encoder is performed in accordance with an address. It is characterized by.
According to a fourth aspect of the present invention, in the servo system according to the first aspect, the servo drive uses a pulse due to power ON / OFF as a data transmission request signal.
According to a fifth aspect of the present invention, in the servo system according to the first aspect, the serial encoder transmits position information in response to a data transmission request of the servo drive after elapse of a different delay time set in advance. It is characterized by this.
According to a sixth aspect of the present invention, in a servo drive that drives a plurality of motors and serially communicates position information with a serial encoder that is coupled to the plurality of motors, a communication process with a plurality of serial encoders is performed as one. Processing is performed by a data transmission / reception circuit.
請求項1に記載の発明によると、サーボドライブとシリアルエンコーダの接続をデイジーチェーン接続とすることにより、サーボドライブから複数のシリアルエンコーダを接続する場合でも1本の電源線で接続することができ、システムの配線数を削減することができる。
請求項2に記載の発明によると、サーボドライブでの複数のシリアルエンコーダのデータ処理を1つのデータ送受信回路で行うことにより、サーボドライブの構成部品を削減することができる。
請求項3に記載の発明によると、複数のシリアルエンコーダにそれぞれ固有のアドレスを設定し、サーボドライブからのデータ要求に対しての1つのデータ送受信処理手段でのデータ処理に当該アドレス情報を考慮することで複数のシリアルエンコーダのデータ処理ができるため構成部品を削減することができる。
請求項4の発明によると、シリアルエンコーダでのデータ送信タイミングのトリガを電源電圧のパルスとすることにより、シリアルエンコーダの回路を簡略化でき、構成部品を削減することができる。
請求項5の発明によると、複数のシリアルエンコーダがデータ送信要求に対して異なる遅延時間で送信するのでデータの衝突を防ぐことができる。
According to the first aspect of the present invention, by connecting the servo drive and the serial encoder in a daisy chain, even when a plurality of serial encoders are connected from the servo drive, they can be connected by a single power line. The number of wirings in the system can be reduced.
According to the second aspect of the present invention, the data processing of a plurality of serial encoders in the servo drive is performed by one data transmission / reception circuit, so that the components of the servo drive can be reduced.
According to the invention described in
According to the fourth aspect of the invention, the trigger of the data transmission timing in the serial encoder is a pulse of the power supply voltage, whereby the circuit of the serial encoder can be simplified and the number of components can be reduced.
According to the fifth aspect of the present invention, data collision can be prevented because a plurality of serial encoders transmit data requests with different delay times.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明のサーボ制御システムの構成を示す図である。図1において、1はサーボドライブ、21〜23はモータ、31〜33はシリアルエンコーダ、4は電源線、5はモータ出力線である。サーボドライブ1からモータ2に内蔵されるシリアルエンコーダ3への電源線4はデイジーチェーンで接続されており、サーボドライブ1はシリアルエンコーダ3に対して電源線4による通信によって位置データの送信要求を行い、要求を受信したシリアルエンコーダは位置データの送信を行う。
本発明が特許文献1、特許文献2の従来技術と異なる部分は、1台のサーボドライブから複数のシリアルエンコーダへの電源線接続をデイジーチェーン接続とする部分である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a servo control system of the present invention. In FIG. 1, 1 is a servo drive, 21 to 23 are motors, 31 to 33 are serial encoders, 4 is a power supply line, and 5 is a motor output line. The power line 4 from the
The part of the present invention different from the prior arts of
図2にはシリアルエンコーダ3の内部構成を示す。図2において、6は重畳回路、7はデータ送信回路、8はデータ生成部、9はアドレス設定部、10はパルス検出回路である。シリアルエンコーダ3には電源線4が2本接続可能であり、シリアルエンコーダ3の内部で重畳回路6に共通に接続される。シリアルエンコーダ3のデータ送信回路7には位置情報を出力するデータ生成部8とアドレス設定部9が接続され、重畳回路6を介して電源線4上への送信出力処理を行う。アドレス設定部9には各シリアルエンコーダに固有のアドレスが設定されており、データ送信回路7に設定されたアドレス情報を出力する。また、電源線4にはパルス検出回路10が接続されており、電源電圧のレベルを監視している。
図3はサーボドライブの内部構成を示す。図3において、11は制御部、12はデータ受信回路、13は分離回路、14は電源回路である。サーボドライブ1は1本の電源線4に接続され、電源回路14からシリアルエンコーダへの電源供給を行うとともに、電源線4による通信を行うため、電源電圧から通信信号を分離する分離回路13と分離された通信信号を受信するデータ受信回路12を1系統設ける。制御部10はデータ受信回路12に接続され、シリアルエンコーダからのデータ受信を行うとともに電源回路14に接続され、電源回路14の制御を行う。
図4は、サーボドライブ1とシリアルエンコーダ3間の処理波形を示すものである。サーボドライブ1はシリアルエンコーダへのデータ要求時に制御部10から電源回路14の制御を行い、シリアルエンコーダへの電源電圧を時間t1の間オフし、電源電圧にパルスを発生させる。シリアルエンコーダ3のパルス検出回路10には、サーボドライブからのデータ要求パルスの検出のため、電源電圧レベルの監視閾値と監視時間が設定されており、パルス検出回路10はサーボドライブ1からのデータ要求パルスが入力され、電源電圧が設定された閾値以下となり、かつ設定された監視時間t1が経過した場合にデータ送信回路7にパルス検出信号を出力する。データ送信回路7はパルス検出回路10からのパルス検出信号が入力されると、アドレス設定部8からのアドレス情報により設定された遅延時間tdの経過後、重畳回路6に対して送信データの出力を行い、重畳回路6から電源線4上に送信信号が電源電圧に重畳されて出力される。
FIG. 2 shows the internal configuration of the
FIG. 3 shows the internal configuration of the servo drive. In FIG. 3, 11 is a control unit, 12 is a data receiving circuit, 13 is a separation circuit, and 14 is a power supply circuit. The
FIG. 4 shows processing waveforms between the
図1の構成は、全てのシリアルエンコーダが同一の電源線に接続され、送信経路が共通となるため、シリアルエンコーダの送信が衝突しない対策が必要となる。以下にその対策について示す。
図5はサーボドライブと複数のシリアルエンコーダ間の通信シーケンスを示す図である。サーボドライブ1はシリアルエンコーダ3に対してデータ要求として電源線上の電源電圧を一定時間t1の間オフしてデータ要求パルスを発生させる。シリアルエンコーダ3は内部のパルス検出回路で電源電圧のパルスを検出すると、それぞれ設定されたアドレスに従って異なる遅れ時間td1、td2、td3経過後に位置情報を電源電圧に重畳して送信する。このように、サーボドライブ1からシリアルエンコーダ3へのデータ要求に対してシリアルエンコーダ3からの送信をずらすことでデータの衝突を回避することができ、サーボドライブの1つのデータ処理回路での処理が可能となる。
In the configuration of FIG. 1, since all the serial encoders are connected to the same power supply line and the transmission path is common, it is necessary to take measures to prevent the transmissions of the serial encoders from colliding. The countermeasures are shown below.
FIG. 5 is a diagram showing a communication sequence between the servo drive and a plurality of serial encoders. The
また、従来のサーボドライブ1からシリアルエンコーダへのデータ要求をシリアル通信によって行う場合にはシリアルエンコーダ3のデータ送受信回路にデータ要求の受信を検出してデータ送信までのtdのタイミングを起動するための回路が必要となるが、データ要求をパルスとする場合にはこのパルスを送信タイミングの起動にすることができるため、回路を簡略化することができる。
Further, when a data request from the
このように、シリアルエンコーダに電源線をデイジーチェーン接続できるようにすることにより、1台のサーボドライブに複数のシリアルエンコーダを1本の電源線で接続することができ、システムの配線数を削減することができる。また、シリアルエンコーダにアドレス設定部を設け、シリアルエンコーダの送信処理をアドレス情報に従った処理とすることにより、1本の電源線による複数のシリアルエンコーダの通信を可能とし、サーボドライブの1つの送受信処理手段で複数のシリアルエンコーダとの通信を処理することができるため、サーボドライブの部品点数を削減することができる。 In this way, by enabling power supply lines to be daisy chain connected to the serial encoder, a plurality of serial encoders can be connected to one servo drive with a single power supply line, thereby reducing the number of system wires. be able to. In addition, by providing an address setting unit in the serial encoder and making the transmission process of the serial encoder a process according to the address information, a plurality of serial encoders can communicate with one power line, and one transmission / reception of the servo drive Since the communication with a plurality of serial encoders can be processed by the processing means, the number of parts of the servo drive can be reduced.
1台のサーボドライブと複数のシリアルエンコーダを1本の電源線で接続する手段を設けることによりサーボドライブとシリアルエンコーダ間の配線数を削減することができるので、複数のモータを1つのサーボドライブに接続するシステムに適用できる。 By providing a means to connect one servo drive and multiple serial encoders with a single power line, the number of wires between the servo drive and serial encoder can be reduced, so multiple motors can be combined into one servo drive. Applicable to connecting system.
1 サーボドライブ
21、22、23 モータ
31、32、33 シリアルエンコーダ
4 電源線
5 モータ出力線
6 重畳回路
7 データ送信回路
8 データ生成部
9 アドレス設定部
10 パルス検出回路
11 制御部
12 データ受信回路
13 分離回路
14 電源回路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電源線と前記通信線は共通として、前記サーボドライブと前記シリアルエンコーダとデイジーチェーン状に接続したことを特徴とするサーボシステム。 A servo drive that drives a plurality of motors, a serial encoder that transmits position information of the motors to the servo drive by serial communication, a plurality of motors incorporating the serial encoder, and the servo drive and the serial encoder are connected In a servo system comprising a communication line and a power line connecting the encoder and the servo drive,
A servo system characterized in that the power line and the communication line are commonly connected to the servo drive and the serial encoder in a daisy chain.
複数のシリアルエンコーダとの通信処理を一つのデータ受信回路で処理することを特徴とするサーボドライブ。 In a servo drive that drives a plurality of motors and communicates position information serially with a serial encoder coupled to the plurality of motors,
A servo drive characterized in that communication processing with a plurality of serial encoders is processed by a single data receiving circuit.
Priority Applications (1)
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