JP2008005664A - モータ制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】システム全体としての効率を向上させることができるモータ制御システムを提供する。
【解決手段】複数の制御ホスト１、２、３と、各制御ホスト１、２、３に対応して通信ネットワーク５により結合され、各制御ホスト１、２、３との間で制御情報の送受信を行うモータ制御装置１０、２０、３０と、各モータ制御装置１０、２０、３０により駆動される第１モータ１１、２１、３１、第２モータ１２、２２、３２及び第３モータ１３、２３、３３とを備えるモータ制御システムである。通信ネットワーク５内には、各制御ホスト１、２、３及び各モータ制御装置１０、２０、３０から制御情報を読み出し及び書き込み可能な仮想共有メモリ６を備え、各モータ制御装置１０、２０、３０は、対応する制御ホスト１、２、３を他の制御ホスト１、２、３に変更可能になっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通信ネットワークを介して分散制御されるモータ制御システムに関する。

従来、特許文献１に記載されたモータ制御システムが知られている。このモータ制御システムは、図１２に示すように、複数の制御ホスト１０１と、各制御ホスト１０１に対応し、各制御ホスト１０１の指令により制御されるモータ制御装置１０２とを備えている。各制御ホスト１０１は通信ネットワーク１０５を介して結合され、通信ネットワーク１０５にはモータ制御装置１０２への制御指令を各制御ホスト１０１に出力するメインホスト１００が接続されている。各モータ制御装置１０２には制御対象であるモータ１０３が接続されている。また、各制御ホスト１０１には、モータ１０３の種類に応じた複数の駆動シーケンスに関するデータが記憶されている。

このモータ制御システムでは、メインホスト１００から制御指令が制御ホスト１０１に出力されると、制御ホスト１０１は制御指令に対応した駆動シーケンスに関するデータを参照してモータ制御装置１０２に出力する。これにより、モータ１０３が駆動制御される。

このモータ制御システムによれば、各モータ制御装置１０２は各制御ホスト１０１により分散制御されるため、メインホスト１００に過大な負荷がかかるのを防止することができる。
特開平２０００−７８８９１号公報

しかし、上記従来のモータ制御システムでは、各モータ制御装置１０２は各制御ホスト１０１と１対１で対応して固定されているため、以下のような不具合があった。すなわち、１つのモータ制御装置１０２に制御が集中した場合、対応した制御ホスト１０１に過大な負荷がかかってしまい、モータ制御システム全体としての効率が低下してしまう。また、ある制御ホスト１０１がメインテナンス等のため通信ネットワーク１０５から離脱する場合、対応したモータ制御装置１０２及びモータ１０３を停止せざるを得ないため、これによってもモータ制御システム全体としての効率が低下してしまう。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、システム全体としての効率を向上させることができるモータ制御システムを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に係るモータ制御システムの特徴は、複数の制御ホストと、該各制御ホストに対応して通信ネットワークにより結合され、該各制御ホストとの間で制御情報の送受信を行うモータ制御装置と、該各モータ制御装置により駆動されるモータとを備えるモータ制御システムにおいて、前記通信ネットワーク内には、前記各制御ホスト及び前記各モータ制御装置から前記制御情報を読み出し及び書き込み可能な仮想メモリ領域を備え、前記各モータ制御装置は、対応する前記制御ホストを他の前記制御ホストに変更可能なことである。

請求項２に係るモータ制御システムの特徴は、請求項１において、前記各モータ制御装置は多軸のモータドライバを有し、各モータドライバ毎に、対応する前記制御ホストを他の前記制御ホストに変更可能なことである。

請求項３に係るモータ制御システムの特徴は、請求項１において、前記各モータ制御装置は多軸のモータドライバを有し、すべてのモータドライバについて、対応する前記制御ホストを他の１つの前記制御ホストに変更可能なことである。

請求項１に係るモータ制御システムにおいては、通信ネットワーク内に設けられた仮想メモリ領域を介して、モータ制御装置が対応する制御ホストを他の制御ホストに変更可能であるため、１つのモータ制御装置に制御が集中した場合、負荷を分散することができ、１つの制御ホストに過大な負荷がかかることがない。また、ある制御ホストがメインテナンス等のため通信ネットワークから離脱する場合、対応したモータ制御装置及びモータを停止させる必要がない。したがって、このモータ制御システムによれば、システム全体としての効率を向上させることができる。

請求項２に係るモータ制御システムにおいては、モータドライバ毎に対応する制御ホストを他の制御ホストに変更可能であるため、モータドライバ毎に制御ホストが協働することができる。

請求項３に係るモータ制御システムにおいては、モータ制御装置のすべてのモータドライバについて、対応する制御ホストを他の１つの制御ホストに変更可能であるため、モータ制御装置全体の制御を他の制御ホストに変更することができる。

本発明に係るモータ制御システムを具体化した実施形態１、２を図面に基づいて以下に説明する。実施形態１で用いられるモータ制御システムの概要を図１に示す。このモータ制御システムは、制御ホスト１、２、３及びモータ制御装置１０、２０、３０が通信ネットワーク５により結合されている。また、通信ネットワーク５内には、仮想メモリ領域である仮想共有メモリ６が設けられている。これら制御ホスト１、２、３及びモータ制御装置１０、２０、３０から仮想共有メモリ６に対して制御情報を読み出し及び書き込みすることにより、制御ホスト１、２、３とモータ制御装置１０、２０、３０との間で制御情報の送受信を行うことができるようになっている。また、通信ネットワーク５には管理ホスト７が接続されている。この、管理ホスト７は生産管理等を行うのみであり、モータ制御システムの制御に直接関与するものではない。モータ制御装置１０、２０、３０は、モータとしての第１モータ１１、２１、３１、第２モータ１２、２２、３２及び第３モータ１３、２３、３３を備えている。

図２は、このモータ制御システムの電気的接続を示す図である。制御ホスト１、２、３及びモータ制御装置１０、２０、３０は、通信用ＩＣ８を介し、通信ケーブル５ａにより順次接続されている。通信用ＩＣ８は、制御ホスト１、２、３及びモータ制御装置１０、２０、３０間で通信ケーブル５ａを介してデータ転送を正確に行うためのＩＣである。この通信用ＩＣ８により、通信データの衝突回避等の通信制御の負担を軽減させることができ、ソフトウェアの開発期間の短縮及びモータ制御システムの信頼性の向上を図ることができる。制御ホスト１、２、３は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と省略）を備え、モータ制御装置１０、２０、３０に対し、第１モータ１１、２１、３１、第２モータ１２、２２、３２及び第３モータ１３、２３、３３を駆動するためのコマンドを送信するとともに、それらの状態を示すステータスを受信する。モータ制御装置１０、２０、３０は、マイコン１５、２５、３５及びモータドライバとしての第１ドライバ１１ａ、２１ａ、３１ａ、第２ドライバ１２ａ、２２ａ、３２ａ、第３ドライバ１３ａ、２３ａ、３３ａを備えている。マイコン１５、２５、３５は、制御ホスト１、２、３から受信したコマンドに従い、第１、２、３ドライバ１１ａ、２１ａ、３１ａ、１２ａ、２２ａ、３２ａ、１３ａ、２３ａ、３３ａに第１、２、３モータ１１、２１、３１、１２、２２、３２、１３、２３、３３の制御指令を出力する。また、マイコン１５、２５、３５は、第１、２、３モータ１１、２１、３１、１２、２２、３２、１３、２３、３３の状態を示すステータスを制御ホスト１、２、３に送信する。第１、２、３ドライバ１１ａ、２１ａ、３１ａ、１２ａ、２２ａ、３２ａ、１３ａ、２３ａ、３３ａは、制御指令に基づいて制御信号を発生させ、第１、２、３モータ１１、２１、３１、１２、２２、３２、１３、２３、３３を駆動制御するものである。なお、本実施形態においては、制御ホスト１、２、３及びモータ制御装置１０、２０、３０が順次接続されているが、接続形態はこれに限ることなく、例えば、スター接続やリング接続とすることもできる。また、制御ホスト１、２、３及びモータ制御装置１０、２０、３０の数は本実施形態よりも多くてもよい。さらに、モータ制御装置１０、２０、３０は３軸以上のモータを備えてもよい。

次に、このモータ制御システムにおける仮想共有メモリ６を介した制御情報の送受信方法について説明する。制御ホスト１、２、３に割り当てられた仮想共有メモリ６のアドレスと内容を図３に示す。アドレスＡ０、Ｂ０、Ｃ０にはメイン制御ホスト（マスタ）が書き込まれる。このメイン制御ホスト（マスタ）は、モータ制御装置１０、２０、３０が主に制御情報を送受信する制御ホスト１、２、３に割り当てられた仮想共有メモリ６の先頭アドレスＡ０、Ｂ０、Ｃ０である。メイン制御ホスト（マスタ）は、モータ制御装置１０、２０、３０が主となる１つの制御ホスト１、２、３との間で制御情報を送受信している場合、その制御ホスト１、２、３である。したがって、この場合、制御ホスト１、２、３は自分自身の制御ホスト１、２、３を示すことになる。例えば、モータ制御装置１０が制御ホスト１と主に制御情報を送受信している場合、制御ホスト１のアドレスＡ０にはメイン制御ホスト（マスタ）として制御ホスト１自身のアドレスＡ０が書き込まれる。

アドレスＡ１、Ｂ１、Ｃ１には第１モータ制御ホスト（マスタ）が書き込まれる。この第１モータ制御ホスト（マスタ）は、第１モータ１１、２１、３１を駆動するための第１モータコマンドのアドレスＡ１１、Ｂ１１、Ｃ１１である。アドレスＡ２、Ｂ２、Ｃ２には第２モータ制御ホスト（マスタ）として、第２モータ１２、２２、３２を駆動するための第２モータコマンドのアドレスＡ１２、Ｂ１２、Ｃ１２が書き込まれる。アドレスＡ３、Ｂ３、Ｃ３には第３モータ制御ホスト（マスタ）として、第３モータ１３、２３、３３を駆動するための第３モータコマンドのアドレスＡ１３、Ｂ１３、Ｃ１３が書き込まれる。

モータ制御装置１０、２０、３０に割り当てられた仮想共有メモリ６のアドレスと内容を図４に示す。アドレスＤ０、Ｅ０、Ｆ０にはメイン制御ホスト（スレーブ）が書き込まれる。このメイン制御ホスト（スレーブ）は、モータ制御装置１０、２０、３０が主に制御情報を送受信する制御ホスト１、２、３に割り当てられた仮想共有メモリ６の先頭アドレスＡ０、Ｂ０、Ｃ０である。メイン制御ホスト（スレーブ）は、モータ制御装置１０、２０、３０が主となる１つの制御ホスト１、２、３との間で制御情報を送受信している場合、その制御ホスト１、２、３である。例えば、モータ制御装置１０が制御ホスト１と主に制御情報を送受信している場合、モータ制御装置１０のアドレスＤ０にはメイン制御ホスト（スレーブ）として制御ホスト１のアドレスＡ０が書き込まれる。なお、この場合、上述のように、制御ホスト１のアドレスＡ０にはメイン制御ホスト（マスタ）として制御ホスト１のアドレスＡ０が書き込まれる。

アドレスＤ１、Ｅ１、Ｆ１には第１モータ制御ホスト（スレーブ）が書き込まれる。この第１モータ制御ホスト（スレーブ）は、第１モータ１１、２１、３１を駆動するための第１モータコマンドのアドレスＡ１１、Ｂ１１、Ｃ１１である。アドレスＤ２、Ｅ２、Ｆ２には第２モータ制御ホスト（スレーブ）として、第２モータ１２、２２、３２を駆動するための第２モータコマンドのアドレスＡ１２、Ｂ１２、Ｃ１２が書き込まれる。アドレスＤ３、Ｅ３、Ｆ３には第３モータ制御ホスト（スレーブ）として、第３モータ１３、２３、３３を駆動するための第３モータコマンドのアドレスＡ１３、Ｂ１３、Ｃ１３が書き込まれる。アドレスＤ１１、Ｅ１１、Ｆ１１には、第１モータ１１、２１、３１の状態を示す第１モータステータスが書き込まれる。また、アドレスＤ１２、Ｅ１２、Ｆ１２には、第２モータ１２、２２、３２の状態を示す第２モータステータスが書き込まれ、アドレスＤ１３、Ｅ１３、Ｆ１３には、第３モータ１３、２３、３３の状態を示す第３モータステータスが書き込まれる。

次に、モータ制御装置１０、２０、３０における処理を図５に示すモータ制御装置処理プログラムのフローチャートを用いて説明する。モータ制御システムに電源が投入され、モータ制御装置１０、２０、３０のマイコン１５、２５、３５の図示しないリセット端子にリセットパルスが入力されると、図５に示すモータ制御装置処理プログラムの実行が開始される。まず、ステップＳ１０において、ハードスイッチの設定に従いメイン制御ホスト（スレーブ）、第１、２、３モータ制御ホスト（スレーブ）が決定される。具体的には、モータ制御装置１０のメイン制御ホスト（スレーブ）は制御ホスト１に設定され、モータ制御装置２０のメイン制御ホスト（スレーブ）は制御ホスト２に設定され、モータ制御装置３０のメイン制御ホスト（スレーブ）は制御ホスト３に設定される。また、第１モータ制御ホスト（スレーブ）は第１モータコマンドのアドレスＡ１１、Ｂ１１、Ｃ１１が書き込まれ、第２モータ制御ホスト（スレーブ）は第２モータコマンドのアドレスＡ１２、Ｂ１２、Ｃ１２が書き込まれ、第３モータ制御ホスト（スレーブ）は第３モータコマンドのアドレスＡ１３、Ｂ１３、Ｃ１３が書き込まれる。その他、モータ制御装置１０、２０、３０の入出力の設定についての初期化が行われる。なお、同時に、図示しない制御ホスト処理プログラムにおいて、制御ホスト１のメイン制御ホスト（マスタ）は制御ホスト１に設定され、制御ホスト２のメイン制御ホスト（マスタ）は制御ホスト２に設定され、制御ホスト３のメイン制御ホスト（マスタ）は制御ホスト３に設定される。また、第１モータ制御ホスト（マスタ）は第１モータコマンドのアドレスＡ１１、Ｂ１１、Ｃ１１が書き込まれ、第２モータ制御ホスト（マスタ）は第２モータコマンドのアドレスＡ１２、Ｂ１２、Ｃ１２が書き込まれ、第３モータ制御ホスト（マスタ）は第３モータコマンドのアドレスＡ１３、Ｂ１３、Ｃ１３が書き込まれる。したがって、モータ制御装置１０と制御ホスト１とが対応し、モータ制御装置２０と制御ホスト２とが対応し、モータ制御装置３０と制御ホスト３とが対応することになる。

ステップＳ１１においては、メイン制御ホスト（スレーブ）とメイン制御ホスト（マスタ）とが一致しているか否かをチェックする。両者が一致している場合（ＹＥＳ）は、主に制御情報を送受信する制御ホスト１、２、３に変更がなく、ステップＳ１３に進む。それに対し、両者が異なる場合（ＮＯ）は、主に制御情報を送受信する制御ホスト１、２、３に変更が生じた場合であり、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２においては、メイン制御ホスト（スレーブ）をメイン制御ホスト（マスタ）で書き換える。この際、モータ制御装置１０、２０、３０に対応したすべてのモータ１１、１２、１３、２１、２２、２３、３１、３２、３３を停止させてもよい。

ステップＳ１３においては、第１、２、３モータ制御ホスト（スレーブ）と、第１、２、３モータ制御ホスト（マスタ）とが一致しているか否かをチェックする。両者が一致している場合（ＹＥＳ）は、コマンドを受信する制御ホスト１、２、３に変更がなく、ステップＳ１５に進む。それに対し、両者が異なる場合（ＮＯ）は、コマンドを受信する制御ホスト１、２、３に変更が生じた場合であり、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４においては、第１、２、３モータ制御ホスト（スレーブ）を第１、２、３モータ制御ホスト（マスタ）で書き換える。

ステップＳ１５においては、第１、２、３モータ制御ホスト（スレーブ）に基づいて、第１、２、３モータコマンドを読み込み、それを実行する。これにより、モータ１１、１２、１３、２１、２２、２３、３１、３２、３３が駆動制御される。ステップＳ１６においては、第１、２、３モータステータスを書き込む。

ステップＳ１７においては、第１、２、３モータ１１、１２、１３、２１、２２、２３、３１、３２、３３について処理を終了したか否かをチェックする。すべての処理を終了している場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１１に戻る。また、全ての処理を終了していない場合（ＮＯ）、ステップＳ１３に戻る。なお、各モータ制御装置１０、２０、３０は、それぞれ図５に示すモータ制御装置処理プログラムを有している。なお、制御ホスト１、２、３の制御ホスト処理プログラムについては制御内容により異なるため省略する。

図６は、このモータ制御システムをコンベア装置に応用したものである。ただし、図１、２と同じ構成のものは同じ記号を用いるものとする。このコンベア装置は、搬送コンベア駆動部５３により駆動制御される搬送コンベア５２が加工装置５０、５１の間に設けられている。加工装置５０、５１には制御ホスト１、２が設けられ、搬送コンベア駆動部５３にはモータ制御装置１０が設けられている。また、モータ制御装置１０には、搬送コンベアを駆動する第１モータ１１が接続されている。そして、制御ホスト１、２及びモータ制御装置１０は、通信ケーブル５ａにより接続されている。このコンベア装置では、加工装置５０で加工されたワークＷが搬送コンベア５２により加工装置５１まで搬送され、さらに加工装置５１で加工されるようになっている。

このコンベア装置における制御情報の送受信方法を図７を用いて説明する。図７は、制御ホスト１、２、モータ制御装置１０に割り当てられた仮想共有メモリ６のアドレスと内容を示している。このコンベア装置では、電源が投入されると（時刻Ｔ０）、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１０により、アドレスＤ０にメイン制御ホスト（スレーブ）として制御ホスト１のアドレスＡ０が書き込まれる。また、図示しない制御ホスト１処理プログラムにおいて、アドレスＡ０にメイン制御ホスト（マスタ）として制御ホスト１のアドレスＡ０が書き込まれる。

時刻Ｔ１において、制御ホスト１処理プログラムにより、アドレスＡ１に第１モータ制御ホスト（マスタ）として第１モータコマンドのアドレスＡ１１が書き込まれる。時刻Ｔ２において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１４により、アドレスＤ１に第１モータ制御ホスト（スレーブ）として第１モータコマンドのアドレスＡ１１が書き込まれる。これにより、第１モータ１１の第１モータ制御ホストが制御ホスト１に決定され、第１モータ１１は制御ホスト１処理プログラムにより制御される。

加工装置５０で加工されたワークＷが搬送コンベア５２上に排出されると、時刻Ｔ３において、制御ホスト１処理プログラムにより、アドレスＡ１１に第１モータコマンドとして正転起動コマンドが書き込まれる。時刻Ｔ４において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１５により、アドレスＡ１１の第１モータコマンド（正転起動コマンド）を読み出し、実行する。これにより、第１モータ１１が正転駆動され、搬送コンベア５２が駆動される。そして、ワークＷが矢印方向に移動する。また、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１６により、アドレスＤ１１に第１モータステータスとして正転中ステータスが書き込まれる。

時刻Ｔ５において、制御ホスト１処理プログラムにより、アドレスＡ１の第１モータ制御ホスト（マスタ）がＡ１１からＢ１１に書き替えられる。時刻Ｔ６において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１４により、アドレスＤ１の第１モータ制御ホスト（スレーブ）がＡ１１からＢ１１に書き替えられる。これにより、第１モータ１１の第１モータ制御ホストが制御ホスト１から制御ホスト２に変更され、第１モータ１１は図示しない制御ホスト２処理プログラムにより制御されることとなる。

ワークＷが加工装置５１の所定位置に到達すると、時刻Ｔ７において、制御ホスト２処理プログラムにより、アドレスＢ１１に第１モータコマンドとして停止コマンドが書き込まれる。時刻Ｔ８において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１５により、アドレスＢ１１の第１モータコマンド（停止コマンド）を読み出し、実行する。これにより、第１モータ１１が停止され、搬送コンベア５２が停止される。また、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１６により、アドレスＤ１１に第１モータステータスとして停止中ステータスが書き込まれる。そして、ワークＷが加工装置５１により加工される。

加工装置５１によるワークＷの加工が終了すると、時刻Ｔ９において、制御ホスト１処理プログラムにより、アドレスＡ１の第１モータ制御ホスト（マスタ）がＢ１１からＡ１１に書き替えられる。時刻Ｔ１０において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１４により、アドレスＤ１の第１モータ制御ホスト（スレーブ）がＢ１１からＡ１１に書き替えられる。これにより、第１モータ１１の第１モータ制御ホストが制御ホスト２から制御ホスト１に戻され、第１モータ１１は再度、制御ホスト１処理プログラムにより制御されることとなる。

次に、このコンベア装置においてモータ制御装置のメイン制御ホストを変更する方法を図８を用いて説明する。この方法により、制御ホスト１を通信ネットワーク５から離脱（加工装置５０を停止）させたり、通信ネットワーク５に戻したり（加工装置５０を再稼動）することが可能になる。図８は、制御ホスト１、２、モータ制御装置１０に割り当てられた仮想共有メモリ６のアドレスと内容を示している。

時刻Ｔ０において、アドレスＡ０にメイン制御ホスト（マスタ）として制御ホスト１のアドレスＡ０、アドレスＡ１に第１モータ制御ホスト（マスタ）として第１モータコマンドのアドレスＡ１１が書き込まれている。また、アドレスＤ０にメイン制御ホスト（スレーブ）として制御ホスト１のアドレスＡ０、アドレスＤ１に第１モータ制御ホスト（スレーブ）として第１モータコマンドのアドレスＡ１１が書き込まれている。したがって、モータ制御装置１０は制御ホスト１の制御下にある。

時刻Ｔ１１において、制御ホスト１処理プログラムにより、アドレスＡ０のメイン制御ホスト（マスタ）がＡ０からＢ０に書き替えられるとともに、アドレスＡ１の第１モータ制御ホスト（マスタ）がＡ１１からＢ１１に書き替えられる。また、時刻Ｔ１２において、制御ホスト２処理プログラムにより、アドレスＢ０にメイン制御ホスト（マスタ）としてＢ０が書き込まれるとともに、アドレスＢ１に第１モータ制御ホスト（マスタ）としてＢ１１が書き込まれる。さらに、時刻Ｔ１３において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１２により、アドレスＤ０のメイン制御ホスト（スレーブ）がＡ０からＢ０に書き替えられる。また、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１４により、アドレスＤ１の第１モータ制御ホスト（スレーブ）がＡ１１からＢ１１に書き替えられる。これにより、モータ制御装置１０のメイン制御ホスト及び第１モータ１１の第１モータ制御ホストが制御ホスト１から制御ホスト２に変更され、モータ制御装置１０は制御ホスト２処理プログラムにより制御される。そして、制御ホスト１を通信ネットワーク５から離脱（加工装置５０を停止）させることが可能となる。

時刻Ｔ１４において、制御ホスト２処理プログラムにより、アドレスＢ１１に第１モータコマンドとして正転起動コマンドが書き込まれる。時刻Ｔ１５において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１５により、アドレスＢ１１の第１モータコマンド（正転起動コマンド）を読み出し、実行する。これにより、第１モータ１１が正転駆動され、搬送コンベア５２が駆動される。そして、ワークＷが加工装置５０を通過して矢印方向に移動する。また、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１６により、アドレスＤ１１に第１モータステータスとして正転中ステータスが書き込まれる。ワークＷが加工装置５１の所定位置に到達すると、上述したように、制御ホスト２処理プログラムにより、アドレスＢ１１に第１モータコマンドとして停止コマンドが書き込まれる。その後、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１５により、アドレスＢ１１の第１モータコマンド（停止コマンド）を読み出し、実行する。これにより、第１モータ１１が停止され、搬送コンベア５２が停止される。また、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１６により、アドレスＤ１１に第１モータステータスとして停止中ステータスが書き込まれる。そして、ワークＷが加工装置５１により加工される。以下、同様の処理が繰り返され、ワークＷは加工装置５０により加工されることなく通過し、加工装置５１により加工されることになる。

時刻Ｔ２１において、制御ホスト１が通信ネットワーク５に戻されると、制御ホスト２処理プログラムにより、アドレスＢ０のメイン制御ホスト（マスタ）がＢ０からＡ０に書き替えられるとともに、アドレスＢ１の第１モータ制御ホスト（マスタ）がＢ１１からＡ１１に書き替えられる。また、時刻Ｔ２２において、制御ホスト１処理プログラムにより、アドレスＡ０にメイン制御ホスト（マスタ）としてＡ０が書き込まれるとともに、アドレスＡ１に第１モータ制御ホスト（マスタ）としてＡ１１が書き込まれる。さらに、時刻Ｔ２３において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１２により、アドレスＤ０のメイン制御ホスト（スレーブ）がＢ０からＡ０に書き替えられる。また、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１４により、アドレスＤ１の第１モータ制御ホスト（スレーブ）がＢ１１からＡ１１に書き替えられる。これにより、モータ制御装置１０のメイン制御ホスト及び第１モータ１１の第１モータ制御ホストが制御ホスト２から制御ホスト１に戻され、モータ制御装置１０は制御ホスト１処理プログラムにより制御され、加工装置５０が再稼動する。

なお、制御ホスト１を通信ネットワーク５から離脱させ、加工装置５１を停止させたい場合、アドレスＡ０のメイン制御ホスト（マスタ）をＡ０、アドレスＡ１の第１モータ制御ホスト（マスタ）をＡ１１に維持すればよい。

実施形態１のコンベア装置では、第１モータ１１の第１ドライバ１１ａの制御を制御ホスト１と制御ホスト２との間で変更可能であるため、第１ドライバ１１ａの制御について制御ホスト１、２が協働することができる。また、このコンベア装置では、モータ制御装置１０全体の制御を制御ホスト１と制御ホスト２との間で変更することができる。すなわち、このコンベア装置では、通信ネットワーク５内に仮想的に設けられた仮想共有モリ６を介して、モータ制御装置１０が対応する制御ホスト１を他の制御ホスト２に変更可能であるため、負荷を分散することができ、１つの制御ホスト１、２に過大な負荷がかかることがない。また、制御ホスト１、２がメインテナンス等のため通信ネットワーク５から離脱する場合、モータ制御装置１０及び第１モータ１１を停止させる必要がない。したがって、このコンベア装置によれば、システム全体としての効率を向上させることができる。

実施形態２の搬送ロボット装置は、実施形態１と同様、図１、２に示す概要及び電気的接続のモータ制御システムを用いている。この搬送ロボット装置の概要を図９に示す。図９においては、図１、２と同じ構成のものは同じ記号を用いるものとする。この搬送ロボット装置は、加工装置６０及び搬送ロボット６４を備えている。加工装置６０には、制御ホスト１、モータ制御装置１０及びワークＷを把持可能なチャック６１が設けられている。また、加工装置６０には、チャック６１を回転させる第１モータ１１及びチャック６１を開閉させる第２モータ１２が設けられている。第１モータ１１及び第２モータ１２はモータ制御装置１０に接続されている。搬送ロボット６４には、制御ホスト２、モータ制御装置２０、ガイドレール７０、ロボット本体６５が設けられている。ロボット本体６５は、スライダ６６、アーム６７及びハンド６８を有している。スライダ６６は、第１モータ２１によりガイドレール７０上をＸ方向に移動可能にされている。また、アーム６７は、スライダ６６とともに移動し、スライダ６６上に設けられた第２モータ２２によりＹ方向に移動可能にされている。ハンド６８は、アーム６７の先端部に設けられ、アーム６７に設けられた第３モータ２３によりワークＷを把持可能にされている。また、ハンド６８には、図示しないエア噴出装置が設けられている。このエア噴出装置は、モータ制御装置２０により、エアの噴射角度を変えながらワークＷにエアを噴射する。第１モータ２１、第２モータ２２、第３モータ２３及びエア噴出装置はモータ制御装置２０に接続されている。ただし、図２において、エア噴出装置の接続は省略されている。そして、制御ホスト１、２及びモータ制御装置１０、２０は、通信ケーブル５ａにより接続されている。この搬送ロボット装置では、加工装置６０で加工されたワークＷが搬送ロボット６４によりエア清掃された後、アンロードされるようになっている。

この搬送ロボット装置における制御情報の送受信方法を図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、制御ホスト１、２、３に割り当てられた仮想共有メモリ６のアドレスと内容を示している。また、図１１は、モータ制御装置１０、２０に割り当てられた仮想共有メモリ６のアドレスと内容を示している。ここで、図９に示すように物理的な制御ホスト３は存在しないが、仮想共有メモリ６に割り当てられた制御ホスト３のメモリエリアをロボット本体６５を制御するために使用している。なお、制御ホスト３のメモリエリアは制御ホスト２処理プログラムにより書き込まれる。

この搬送ロボット装置では、電源が投入されると（時刻Ｔ０）、モータ制御装置１０、２０処理プログラムのステップＳ１０により、アドレスＤ０、Ｅ０にメイン制御ホスト（スレーブ）として制御ホスト１、２のアドレスＡ０、Ｂ０が書き込まれる。また、図示しない制御ホスト１、２処理プログラムにおいて、アドレスＡ０、Ｃ０にメイン制御ホスト（マスタ）として制御ホスト１、２のアドレスＡ０、Ｂ０が書き込まれる。

時刻Ｔ１において、制御ホスト１処理プログラムにより、アドレスＡ１、Ａ２に第１、２モータ制御ホスト（マスタ）として第１、２モータコマンドのアドレスＡ１１、Ａ１２が書き込まれる。また、制御ホスト２処理プログラムにより、アドレスＣ１、Ｃ２、Ｃ３に第１、２、３モータ制御ホスト（マスタ）として第１、２、３モータコマンドのアドレスＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３が書き込まれる。時刻Ｔ２において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１４により、アドレスＤ１、Ｄ２に第１、２モータ制御ホスト（スレーブ）として第１、２モータコマンドのアドレスＡ１１、Ａ１２が書き込まれる。また、モータ制御装置２０処理プログラムのステップＳ１４により、アドレスＥ１、Ｅ２、Ｅ３に第１、２、３モータ制御ホスト（スレーブ）として第１、２、３モータコマンドのアドレスＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３が書き込まれる。これにより、第１、２モータ１１、１２の第１、２モータ制御ホストが制御ホスト１に決定され、第１、２モータ１１、１２は制御ホスト１処理プログラムにより制御される。また、第１、２、３モータ２１、２２、２３の第１、２、３モータ制御ホストが制御ホスト２に決定され、第１、２、３モータ２１、２２、２３は制御ホスト２処理プログラムにより制御される。すなわち、制御ホスト２処理プログラムは、仮想共有メモリ６に割り当てられた制御ホスト３のメモリエリアを利用して、第１、２、３モータ２１、２２、２３を制御することになる。その後、チャック６１によりワークＷを把持し回転させる等の処理を行う。この際、制御ホスト１処理プログラムにより、アドレスＡ１１、Ａ１２に第１、２モータコマンドが書き込まれ、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１６により、アドレスＤ１１、Ｄ１２に第１、２モータステータスが書き込まれる。

時刻Ｔ１１において、制御ホスト１処理プログラムにより、アドレスＡ０のメイン制御ホスト（マスタ）がＡ０からＢ０に書き替えられるとともに、アドレスＡ１、Ａ２の第１、２モータ制御ホスト（マスタ）がＡ１１、Ａ１２からＢ１１、Ｂ１２に書き替えられる。また、時刻Ｔ１２において、制御ホスト２処理プログラムにより、アドレスＢ０にメイン制御ホスト（マスタ）としてＢ０が書き込まれるとともに、アドレスＢ１、Ｂ２に第１、２モータ制御ホスト（マスタ）としてＢ１１、Ｂ１２が書き込まれる。さらに、時刻Ｔ１３において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１２により、アドレスＤ０のメイン制御ホスト（スレーブ）がＡ０からＢ０に書き替えられる。また、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１４により、アドレスＤ１、Ｄ２の第１、２モータ制御ホスト（スレーブ）がＡ１１、Ａ１２からＢ１１、Ｂ１２に書き替えられる。これにより、モータ制御装置１０のメイン制御ホスト及び第１、２モータ１１、１２の第１、２モータ制御ホストが制御ホスト１から制御ホスト２に変更され、モータ制御装置１０は制御ホスト２処理プログラムにより制御される。その後、搬送ロボットは、スライダ６６を所定の位置に移動させ、アーム６７を伸長させ、ハンド６８を加工装置６０内に進入させる。そして、ハンド６８からエアの噴射角度を変えながらワークＷにエアを噴射するとともに、チャック６１を回転させてワークＷを回転させ、ワークＷの清掃を行う。ワークＷの清掃が完了すると、ハンド６８でワークＷを把持した後、チャック６１を開いて、ワークＷをチャック６１からハンド６８に渡す。その後、アーム６７を収縮させ、ハンド６８を加工装置６０から退避させる。この際、制御ホスト２処理プログラムにより、アドレスＢ１１、Ｂ１２に第１、２モータコマンドが書き込まれ、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１６により、アドレスＤ１１、Ｄ１２に第１、２モータステータスが書き込まれる。また、制御ホスト２処理プログラムにより、アドレスＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３に第１、２、３モータコマンドが書き込まれ、モータ制御装置２０処理プログラムのステップＳ１６により、アドレスＥ１１、Ｅ１２、Ｅ１３に第１、２、３モータステータスが書き込まれる。なお、エア噴出装置の制御は、チャック６１の回転と連動させて、モータ制御装置２０処理プログラムで行っている。また、モータ制御装置２０は最初から制御ホスト２処理プログラムにより制御されているため、ロボット本体６５及びチャック６１の両方が制御ホスト２処理プログラムにより制御される。このため、細かなタイミングがとり易くなり、制御しやすくなるとともに滑らかな動作をさせることができる。

時刻Ｔ２１において、ハンド６８が加工装置６０から退避すると、制御ホスト２処理プログラムにより、アドレスＢ０のメイン制御ホスト（マスタ）がＢ０からＡ０に書き替えられるとともに、アドレスＢ１、Ｂ２の第１、２モータ制御ホスト（マスタ）がＢ１１、Ｂ１２からＡ１１、Ａ１２に書き替えられる。また、時刻Ｔ２２において、制御ホスト１処理プログラムにより、アドレスＡ０にメイン制御ホスト（マスタ）としてＡ０が書き込まれるとともに、アドレスＡ１、Ａ２に第１、２モータ制御ホスト（マスタ）としてＡ１１、Ａ１２が書き込まれる。さらに、時刻Ｔ２３において、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１２により、アドレスＤ０のメイン制御ホスト（スレーブ）がＢ０からＡ０に書き替えられる。また、モータ制御装置１０処理プログラムのステップＳ１４により、アドレスＤ１、Ｄ２の第１、２モータ制御ホスト（スレーブ）がＢ１１、Ｂ１２からＡ１１、Ａ１２に書き替えられる。これにより、モータ制御装置１０のメイン制御ホスト及び第１、２モータ１１、１２の第１、２モータ制御ホストが制御ホスト２から制御ホスト１に戻され、モータ制御装置１０は制御ホスト１処理プログラムにより制御される。

実施形態２の搬送ロボット装置では、第１、２モータ１１、１２の第１、２ドライバ１１ａ、１２ａの制御を制御ホスト１と制御ホスト２との間で変更可能であり、実施形態１と同様、システム全体としての効率を向上させることができる。なお、実施形態２において、加工装置６０を他の装置、例えば測定装置に変更することもできる。

以上、本発明のモータ制御システムを実施形態に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施形態１、２に用いられるモータ制御システムの概要図。 実施形態１、２に用いられるモータ制御システムの電気的接続図。 実施形態１、２に用いられるモータ制御システムに係り、制御ホストに割り当てられた仮想共有メモリの構成図。 実施形態１、２に用いられるモータ制御システムに係り、モータ制御装置に割り当てられた仮想共有メモリの構成図。 実施形態１、２に用いられるモータ制御システムに係り、モータ制御装置処理プログラムのフローチャート。 実施形態１のコンベア装置の概要図。 実施形態１のコンベア装置に係り、制御情報の送受信を示す仮想共有メモリの表。 実施形態１のコンベア装置に係り、制御情報の送受信を示す仮想共有メモリの表。 実施形態２の搬送ロボット装置の概要図。 実施形態１の搬送ロボット装置に係り、制御情報の送受信を示す仮想共有メモリの表。 実施形態１の搬送ロボット装置に係り、制御情報の送受信を示す仮想共有メモリの表。 従来のモータ制御システムの概要図。

符号の説明

１、２、３…制御ホスト、５…通信ネットワーク、６…仮想メモリ領域（仮想共有メモリ）、１０、２０、３０…モータ制御装置、１１、１２、１３、２１、２２、２３、３１、３２、３３…モータ（１１、２１、３１…第１モータ、１２、２２、３２…第２モータ、１３、２３、３３…第３モータ）、１１ａ、１２ａ、１３ａ、２１ａ、２２ａ、２３ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａ…モータドライバ（１１ａ、２１ａ、３１ａ…第１ドライバ、１２ａ、２２ａ、３２ａ…第２ドライバ、１３ａ、２３ａ、３３ａ…第３ドライバ）。

Claims (3)

1. 複数の制御ホストと、該各制御ホストに対応して通信ネットワークにより結合され、該各制御ホストとの間で制御情報の送受信を行うモータ制御装置と、該各モータ制御装置により駆動されるモータとを備えるモータ制御システムにおいて、
   前記通信ネットワーク内には、前記各制御ホスト及び前記各モータ制御装置から前記制御情報を読み出し及び書き込み可能な仮想メモリ領域を備え、
   前記各モータ制御装置は、対応する前記制御ホストを他の前記制御ホストに変更可能なことを特徴とするモータ制御システム。
2. 請求項１において、前記各モータ制御装置は多軸のモータドライバを有し、各モータドライバ毎に、対応する前記制御ホストを他の前記制御ホストに変更可能なことを特徴とするモータ制御システム。
3. 請求項１において、前記各モータ制御装置は多軸のモータドライバを有し、すべてのモータドライバについて、対応する前記制御ホストを他の１つの前記制御ホストに変更可能なことを特徴とするモータ制御システム。

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