JP2008135005A - 動作制御タイミングモデル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特許請求された本発明の内容は、産業オートメーション環境内の動作制御に関連する動作を調整するための動作制御タイミングモデルの利用を容易にするシステムおよび/または方法を提供する。例えば、周期タイミング構成要素は、タイミングモデル(例えば、それは選択、プリセット等をすることができる)によって定められたタイミングを実行することができる。一例では、周期タイミング構成要素は、タイミングモデルを利用して、データの送信、データの受信、データに関連する計算の実行(例えばコマンドを生成するため)、データの取り込み、受信されたコマンドの適用等を調整することができる。
【選択図】 図1
Description
1 接続
CIP動作は、駆動軸オブジェクトがサポートする3つの異なる接続構造を定義する。コントローラ対駆動装置の接続、駆動装置対コントローラの接続および駆動装置のピアツーピア接続である。初めの2つの接続構造は、コントローラ軸オブジェクトと駆動軸オブジェクトとの間に双方向接続を提供し、ともにCIP動作駆動接続と呼ばれる。駆動装置のピアツーピア接続は、それが駆動装置に適用されるように、等しくピアコントローラに適用されるCIP動作ピア接続の特定の応用である。
次のセクションに、動作コントローラと駆動装置間の双方向データ転送のためのコントローラ対駆動装置接続および駆動装置対コントローラ接続を含むCIP動作駆動接続形式について記述する。
以下はCIP動作駆動接続に関連する特徴のリストである:
1. 1つのコントローラ更新期間の待ち時間付き周期的なデータおよびイベントを通過させる能力。
2. 駆動構成、チューニングおよび診断用の駆動装置に低優先順位サービスを要求する能力。
3. 双方向ユニキャスト接続を用いたスター形またはディジーチェーン型ネットワークトポロジに適用可能。
4. 1つのネットワークノード当たり軸インスタンスを255まで扱う能力。
5. 1つの通信ノードがサービスする多数の軸インスタンスを有する駆動装置を扱う能力。
6. 要素定義はベンダ固有の拡張のみならず標準拡張の余地を提供する。
7. 個々の軸インスタンスは異なる接続データ構造を持ちうる。
8. 駆動動作モードおよび周期的コマンドの双方ならびに実データセット構成は、駆動動作モードが進行中にその同期変更を可能とする周期的データ構造に組み込まれている。
9. 多チャンネルのパラメータの周期的リード/ライトアクセスをサポートする。各データチャネルの内容は周期的な接続データの一部として明確に定義されているので、関連データがどんな属性をマップしているかについて曖昧さがない。
10. データバッファ/配列転送サービスをサポートする。この配列データの転送能力は、高速化する駆動装置から配列データを得るために使用するか、高速ゲインスケジューリングまたはカムテーブル構築用に配列データを駆動装置に設定するために使用することができる。
11. 障害およびシャットダウン要求のクリア等の様々な基本状態制御機能を開始するためのエラー報告付き駆動制御および駆動応答ビットのハンドシェーキングメカニズムをサポートする。
12. 接続ヘッダはタイムスタンプを含み、コントローラまたは駆動装置のコントローラの更新タイマイベントが発生した時にシステム時間を提供する。
13. 接続タイミングモデルは、タイムスタンプ付きデータを用いて、異なる更新レートおよび位相オフセットを有する駆動装置およびコントローラをサポートすることができる。従って、コントローラの更新期間は駆動装置の更新期間の整数倍である必要はなくなった。
14. 接続タイミングモデルは、低価格VFD駆動装置等の時間同期サービスを持たない駆動装置で動作する能力をも含む。
15. 標準イーサネット(登録商標)トランスポートプロトコル(例えばTCPおよびUDP)を用いた重要なHMI、I/O、メッセージングおよび他のイーサネット(登録商標)トラッフィック、CIPまたは非CIPの存在下で確実に動作する能力。
16. 既存のノードへのCIP動作駆動接続動作に悪影響を与えることなく、実行中にイーサネット(登録商標)ノードを加えるか取り除く能力。(ネットワークトポロジ依存)。
17. 他の駆動ノードの動作を混乱させることなくオンラインでCIP動作駆動ノードを加えるか取り除く能力。(ネットワークトポロジ依存)。
18. 送信されたコマンドデータを実現できる限り最大限に利用する遅れたまたは逃した更新パケットの存在下での動作制御性能の向上。
19. 既存の駆動装置および制御装置ならびにCIP動作駆動接続データ構造の旧バージョンとの上位互換を容易にする組み込み型接続形式改訂。
20. 接続形式は、32ビットワードが32ビットで配列し、16ビットワードが16ビットで配列されるように組織されている。これによりメモリアクセスが容易になる。
CIP動作駆動接続は、実際には2つの一方向性ユニキャスト接続から成る。1つはコントローラから駆動装置へとデータを渡し、他方は駆動装置からコントローラへとデータを渡す。双方の接続データ構造は、駆動ノードがサポートする各軸インスタンス毎に一連のデータブロックが後に続く32ビットのタイムスタンプを含む接続ヘッダから始まる。
駆動装置とコントローラ間のデータ交換は、受信されたコントローラ対駆動装置のデータパケットごとに送信される駆動装置対コントローラの1つのデータパケットを用いてコントローラがペースを定める。コントローラ対駆動装置の接続パケットは、構成されたコントローラ更新期間に従って定期的に送信される。駆動装置更新期間、即ち駆動装置がその制御演算を行なう更新期間は、通常コントローラ更新期間よりはるかに早く、ほとんどの動作制御プロトコルは、コントローラ更新期間が駆動装置更新期間の整数倍であることを必要とする。しかし、CIP動作駆動接続パケットがタイムスタンプを包含しているので、コントローラの更新期間は駆動装置の更新期間といかなる固定関係をも持つ必要はない。詳細なタイミングダイヤグラムがこの文献の終わりに含まれている。
CIP動作駆動接続パケット内のインスタンスデータブロックはそれぞれ、周期的、イベントおよびサービスデータ・チャネルに関連する3セットのデータブロックから成る。これら所与の更新用データブロックのサイズは可変であり、接続およびインスタンスデータブロックのヘッダによって決定される。駆動装置の観点から、これら別個の3つのデータチャネルは、図8に示すような異なるデータ処理優先順位を有する。
これら3つのデータチャネルに固有の機能性は以下のとおりである:
●周期的データチャネル−コントローラ更新期間毎にサンプリングまたは演算され、かつ分配されたシステム時間の使用を通じて動作制御システムにおける他のノードと同期した周期的なデータブロックを運ぶ。周期的データは、直ちに処理されねばならず、1つの駆動装置更新期間内の駆動軸に適用されねばならない高優先順位のデータである。
●イベントデータチャネル−最後のコントローラ更新期間内に発生した駆動イベント(例えば登録、ホーミング等)に関連するイベントデータを運ぶ。イベントデータは中間の優先順位を有し、1つのコントローラ更新期間内に処理され適用されるべきデータである。
●サービスデータチャネル−駆動軸オブジェクトの属性値をオンライン構成および診断機能性の一部として読み取りまたは書き込むサービス要求に加え、コントローラ命令実行の一部として駆動軸オブジェクトの挙動に影響するサービス要求と関連するデータを運ぶ。サービスデータは最下位の優先順位にあり、通常バックグラウンドタスクとしてバッファされ処理される。サービス要求がコントローラ更新期間内に処理されるという保証はない。
まとめると、これら3つのデータチャネルは産業用動作制御の駆動データ接続ソリューションに包括的なコントローラを提供する。
コントローラ対駆動装置の接続ヘッダは、インスタンスデータブロックの解析に必要とされる重要な軸構成情報を含む。接続ヘッダの固定部分を以下のように定義する。
0=固定式コントローラ・ピアツーピア接続
1=固定式駆動装置ピアツーピア接続
2=固定式コントローラ対駆動装置接続
3=固定式駆動装置対コントローラ接続
4=可変式コントローラ・ピアツーピア接続
5=可変式駆動装置ピアツーピア接続
6=可変式コントローラ対駆動装置接続
7=可変式駆動装置対コントローラ接続
8−15=予備
●形式改訂:最初は1から始まり、この値はインターフェースに影響を及ぼすコントローラ対駆動装置接続の形式の改訂ごとに1ずつ増える。形式改訂は、新しい駆動装置が古いコントローラによって生成される接続形式をサポートできるようにする。また、古い駆動装置が、サポートできないコントローラからの新しい接続形式を認識して適切なエラーを生成することを可能にする。
●更新ID:この周期的なトランザクション番号は更新期間ごとにインクリメントされる。更新IDはCIPシーケンスカウントに似ており、接続バッファに新しいデータが含まれているかどうかを判断するために駆動装置が使用する。更新IDが変化していない場合、駆動装置は新しいデータが到着するまで、前の軌跡に基づく補外によって、更新を逃していてもそれなしで乗り切ろうとする。駆動軸が同期していないか、時間同期サービスをサポートしない場合、タイムスタンプデータは含まれていないか無効のいずれかであり、補外の乗り切りは試みられない。その場合、駆動装置にとっては更新IDが新しい接続データを検出する唯一の手段となる。
●ノード制御:関連する駆動装置用通信ノードの状態を制御するのに使用されるビットが含まれる。
同期制御ビットは駆動装置の同期動作を要求するためにコントローラが使用する。同期動作はシステム時間に同期した駆動ノードのローカルタイマを有し、かつ駆動ノードは、接続データを処理するためにコントローラタイムスタンプを使用していると定義される。同期制御ビットは、またコントローラタイムスタンプが有効であることを暗に示す。ビットは同期動作の継続中引き続き設定されているものとする。非同期モードにおいて、ローカルタイマが同期されていることは要求されないし、タイムスタンピングは必要でなく、有効であることすら要求されない。
コントローラデータ有効ビットは、駆動ノードがインスタンスデータブロックを処理するように設定されねばならない。接続初期設定シーケンス中には、インスタンスデータブロックにおいて接続データがまだ初期化されていない期間がありうる。駆動装置は、このビットをまずチェックして空であると見いだすことにより、この状態を認識することができる。
ノード障害リセットビットは、駆動装置が通信ノードをリセットしてノード障害ビットのクリアを試みるよう要求するのに用いる。コントローラがノード障害ビットが空であると検出すると、ノード障害リセットビットがクリアされる。通信障害が続く場合、ノード障害ビットはセットされたままでよく、その場合、電力サイクルまたは完全な再構成処理を行なわねばならない。
接続形式が固定式コントローラ対駆動装置接続である場合、インスタンスデータブロックが上記ヘッダの直後に続く。
接続形式が可変式コントローラ対駆動装置接続である場合、接続ヘッダは多軸駆動装置のアドレス指定およびタイムスタンピングと関連する追加フィールドを含む。
●タイムコンフィギュレーション:このビットマップバイトは、コントローラのタイミング情報の使用法および形式を決定するフラグを含んでいる。
最大遅延=コントローラ・更新遅延上限*コントローラ更新期間
駆動軸オブジェクトのノード障害クラス属性にコントローラ更新障害ビットを設定する。また、オプションコントローラ更新遅延下限属性も利用できる。最後のコントローラタイムスタンプと現在のローカル駆動装置タイムスタンプとの間の差が、下記により与えられる極大値を越える場合、
最大遅延=コントローラ更新遅延下限*コントローラ更新期間
駆動軸オブジェクトのノード警報クラス属性にコントローラ更新警報ビットが設定される。
接続が同期され微細な補間が可能であるとき、駆動装置はコントローラタイムスタンプ値と共にコントローラ更新期間を用いて補間/補外多項式に対して新しい係数を計算する。
接続が同期しない場合、駆動装置は遅延更新チェックを行なわない。この場合、コマンドデータは直ちに適用されるべきであり、このことは指令リファレンスとしてのデータを直ちに適用することを意味する。
●コントローラタイムスタンプ:この要素は、コントローラの更新タイマイベントが発生したとき、コントローラ更新期間の初めに64ビットのシステム時間値の下位32ビットを運ぶ。従って、コントローラタイムスタンプは、接続に含まれるコマンドデータと直接関連付けられている。駆動装置は駆動装置のローカルシステム時間値の上位32ビットを使用してこの値を元の64ビットの表現に戻す。単位タイムスタンプはナノ秒で表わされる。コントローラ更新期間と一緒にすると、駆動装置は、駆動装置とコントローラ間の更新タイミングの差に対してコマンドデータ値を修正するためのコマンド補間/補外多項式の計算に必要な情報をすべて所有する。これらの差は、コントローラ更新期間が駆動装置の更新期間の整数倍でないか、駆動装置の更新がコントローラに対して位相ずれを起こしたときに発生しうる。
インスタンスデータヘッダは、3つのデータチャネルに含まれるデータを解析し適用するのに必要な重大な軸構成情報を含んでいる。このヘッダは多軸駆動装置の用途に対応するために可変接続形式に含まれているだけである。駆動装置通信用インタフェースは、ヘッダ内の情報を使用して処理用に別々の固定記憶装置の位置に個別データブロックをコピーすることができる。
固定接続形式に対して構成されれば、単軸インスタンス用の周期的データブロックだけがサポートされ、どの情報もインスタンス番号かブロックサイジングを指定する必要はない。従って、インスタンスデータヘッダは含まれない。
●インスタンスブロック長:この値は、ヘッダを含む32ビットワードのインスタンスデータブロックのサイズを表わす。インスタンスブロック長は、駆動装置が周期的、イベントおよびサービスのブロックのサイズを追加する必要なく次のインスタンスデータブロックに直接アクセスしたいときに有用である。
●周期的ブロック長:この値は周期的データブロックに対するサイズをヘッダを含む32ビットワード単位で表わす。
●周期的コマンドブロック長:この値は周期的コマンドデータブロックに対するサイズをヘッダを含む32ビットワード単位で表わす。
●周期的書込ブロック長:この値は周期的書込データブロックに対するサイズをヘッダを含む32ビットワード単位で表わす。周期的書込ブロック長0は、駆動装置が周期的読書き機能性をサポートする必要がないことを示す。
●イベントブロック長:この値はイベントデータブロックに対するサイズをヘッダを含む32ビットワード単位で表わす。イベントブロック長が0である場合、駆動装置はイベント機能性をサポートする必要はない。
●サービスブロック長:この値はサービスデータブロックに対するサイズをヘッダを含む32ビットワード単位で表わす。サービスブロック長の値0は、処理するサービス要求がないことを示す。
周期的データブロックの最上部の周期的データヘッダは接続形式にかかわらず常に含まれている。このヘッダは、コントローラ対駆動装置接続および駆動装置対コントローラ接続の双方の周期的データブロックの内容と関連した重要な要素および制御モードとフィードバックコンフィギュレーションによって決定されるデータのコンテキストを含む。ヘッダは、また対象とする駆動軸の状態を制御するメカニズムを提供する。
●制御モード:この8ビットの列挙値は、動作コントローラに現在構成されているコマンドデータの制御モードのコンテキストを決定する。この値はオンライン中に、また駆動軸が作動状態にある間でも変更することができる。駆動装置が特定の制御モード遷移をサポートしない場合、不正な遷移に応じて多くのアクションのいずれか1つを行なうように構成できる例外が発生する。
●フィードバックコンフィギュレーション:この8ビットの列挙値は、動作コントローラに現在構成されているコマンドデータのフィードバックコンテキストを示す。コマンドデータはフィードバック1、フィードバック2のいずれかのフィードバックチャンネル、またはセンサレス動作用のノーフィードバックを基準とすることができる。オンライン中に、また駆動軸が作動状態にある間でも、この値を変更することができる。特定のフィードバックコンフィギュレーションの遷移が駆動装置によってサポートされていない場合、不正な遷移に応じて多くのアクションのいずれか1つを行なうように構成することができる例外を発生する。
●駆動制御:この8ビットのワードは、駆動パラメータを渡すか返すことを必要とせず、従って、CIPサービスの開始を要求しない駆動動作を直接実行するのに使用することができる列挙されたパラメータである。このデータ要素に有効な列挙を以下に示す:
1.コントローラは所望の駆動制御要求コードを設定する。
2.駆動装置は新しい駆動制御要求コードを検出し、要求された動作を開始する。
3.一旦要求された動作が完了すると、駆動装置は動作を承認するために、駆動装置対コントローラ接続の駆動応答要素に、適合した肯定応答コードを設定する。同時に、要求されたアクションが成功している場合、駆動装置は応答コードを0に設定し、要求された動作が失敗した場合、適切なエラーコードを設定する。
4.コントローラは一致する駆動応答肯定応答コードを見て応答コードを処理し、次の更新周期の発信駆動制御要求コードをゼロにする。(あるいは、異なる駆動制御要求コードを発行することができ、ステップ2と共に繰り返す。)
5.駆動装置は駆動制御要求コードがゼロであることを見て、次の更新周期の前に対応する駆動応答肯定応答コードをゼロにする。
●コマンドデータの構成:このビットマップ値は、個々の可能なリアルタイム指令リファレンスごとにビットを定義する。コマンドデータはコマンドデータセット内でビット数と同順で現われるので、指令位置はコントローラ対駆動装置接続のリアルタイムデータ構造における指令トルクの前に現われる。
コントローラで動作プランナが作動中であることをプランナモードが示す場合、上記コントローラコマンドデータ要素はコントローラ対駆動装置接続の周期的データ構造に適用され、下表に示すように駆動軸オブジェクトにおける対応する属性に対応付けられる。コマンドデータ要素の単位は、関連する駆動軸オブジェクトの属性に定義された単位と一致する。
●実データコンフィギュレーション:このビットマップ値は、次の更新における駆動装置対制御接続のインスタンスデータブロックの実データセットに含まれる個々の可能なリアルタイム実データ属性ごとに定義されたビットを有する。実データがビット数と同順に現われるので、実位置が実データセット構造における実トルクの前に現われる。このメカニズムを使用して、実データセットの内容は、駆動動作中のいかなる時にも変更することができる。
指令目標時間0は、コマンドデータが現在の更新サイクルの開始を目標としていることを暗示し、従って制御構造に直ちに適用される必要がある。この場合、微細補間は必要としない。この状態は、コントローラ更新期間が駆動装置更新期間より著しく短いとき、または制御された軸の動作がコントローラ更新期間の範囲内でほぼ一定であるときに発生しうる。
指令目標時間1は、コマンドデータの目標が次の接続更新タイマイベントであることを暗示する。この場合、指令補間器はまず軸の現在の軌跡に基づいた次のコマンドデータ値を予測する補外器として機能する。これは、コントローラ更新期間が駆動装置更新期間とほぼ同じであるか、制御された軸の動作がコントローラ更新期間中、比較的一定であるときの典型的な設定である。
指令目標時間2は、コマンドデータの目標が接続タイムスタンプからの2つの接続更新タイマイベントであることを暗示する。この場合、指令補間器は、目標とされる時間にコマンドデータ値に達する、モータの現在の動力に基づいた滑らかな軌跡を算出することができる。これはまさしく微細な補間であり、コントローラ更新期間が駆動装置更新期間より著しく大きいときに適用可能である。
●周期的コマンドデータ:周期的なコマンドデータは、次の駆動装置更新中に関連する駆動軸インスタンスに適用される必要がある高優先順位のデータを含む。このブロックは、駆動装置の制御アルゴリズムへの参照として適用され、周期的コマンドデータヘッダにおいてコマンドデータセット要素によって明示的に決定されるコマンドデータ要素から成る。
周期的書込データブロックは、駆動装置内の目標とする1つ以上の駆動軸オブジェクトの設定パラメータを同期更新するのに使用することができる。このメカニズムを機能ブロックプログラムと連動して使用して、高度な外側ループ制御、ゲインスケジューリングおよび動的制限アルゴリズムを実行することができる。処理にいくつかの駆動更新周期がかかる、サービスチャネルのセット駆動属性サービス要求とは異なり、周期的書込データメカニズムは、目標のパラメータが次に利用可能な駆動装置更新で適用されることを保証する。
周期的書込データブロックは可変接続形式でサポートされるだけである。
●周期的書込ブロックID:この16ビットのIDは、予め定義された周期的書込ブロックの構造を決定して、この更新のための周期的書込データに適用する。周期的書込ブロック構造は設定周期的書込データリスト(Set Cyclic Write Data List)サービスを用いて定義される。このサービスに対する成功応答は、周期的データをこの形式で渡すために次の接続更新において使用することができる新しい周期的書込ブロックIDを含む。
●周期的読取ブロックID:この16ビットのIDは、予め定義された周期的読取ブロックの構造を決定して、駆動装置対コントローラの次の接続更新用の周期的読取データに適用する。周期的読取ブロック構造は設定周期的読取データブロック(Set Cyclic Read Data Block)サービスを用いて定義される。このサービスに対する成功応答は、駆動装置が新しい周期的読取データ形式を次の利用可能な駆動装置対コントローラの接続更新に使用することを可能にするために次の接続更新で使用することができる新しい周期的読取ブロックIDを含む。
●周期的書込データ:周期的書込データは、次の駆動装置更新中に関連する駆動軸インスタンスに適用される必要がある高優先順位のデータを含んでいる。このブロックは、制御アルゴリズムが使用する駆動軸オブジェクト属性に適用されるパラメータのデータ要素から成る。周期的書込データの内容は、周期的書込データヘッダに見出される周期的書込ブロックIDによって識別される構造によって明示的に決定される。
イベントデータブロックはイベントチャンネルに関する情報を伝達するのに使用される。特に駆動装置対コントローラ接続用のイベントデータブロックは、駆動装置対コントローラ接続のイベントデータブロックを介して送信される駆動装置からのイベント通知の肯定応答受領と同様、駆動装置においてイベントチェック機能のアーミングを制御するために使用される。
コントローラ対駆動接続用のイベントデータブロックには次の形式がある。
イベント制御のメカニズムは以下のように動作する:
1. コントローラは適切なイベントチェックビットを設定し発生する特定のイベント条件を探す。イベントチェック制御ワードのマルチビットは任意の時間に設定されてよい。
2. 駆動装置はイベントチェック制御要求ビットが設定されていることを検出し、要求されたイベントチェックアクションを開始する。
3. 駆動装置は対応するイベントチェック状態ビットを設定し、駆動装置が今、指定されたイベント条件を積極的にチェックしていることを確認応答する。
4. コントローラは、指定されたイベントトリガーが駆動装置で「装備された」ことを示す駆動装置からのイベントチェック状態ビットが設定されていることを確認する。この更新をはじめ、コントローラは、指定されたイベント条件と一致する駆動装置からのいかなるイベント通知をも処理することができる。
5. 駆動装置は指定されたイベント条件を検出し、コントローラにイベント通知データブロックを送信する。イベントチェック制御ワードに、関連する自動再装備ビットが空である場合、駆動装置は指定されたイベントのチェックを中止する。しかしながら、コントローラがイベントチェック要求ビットをクリアするまで、イベントチェック状態ビットは設定されたままとなる。なお、同じ更新において他のイベント用の通知も送信することができる。
6. コントローラはイベント通知を処理してイベント肯定応答を駆動装置に送信し、自動再装備ができない場合、次のコントローラ対駆動接続の更新のために、関連するイベントチェックビットをクリアする。
7. 駆動装置は、イベントチェック要求ビットが空であることを検出し、次の駆動装置対コントローラの接続更新の前に対応するイベントチェック状態ビットをクリアする。
8. コントローラは、関連するイベントチェック状態ビットがリセットされたことを確認するとすぐにイベントチェックビットを再び設定することができる。従って、コントローラがイベント通知を受信した時から駆動装置が次のイベントのために再装備されるまでの最短時間が、1つのコントローラ更新期間となる。
自動再装備イベントチェックが要求される登録イベントの場合、イベント取り扱いシーケンスは以下のようになる:
1. コントローラは適切なイベントチェックビットを設定し、発生する特定のイベント条件を探し、かつそのイベント条件のために自動再装備ビットも設定する。
2. 駆動装置は、イベントチェック制御要求ビットが設定されたことを検出し、要求されたイベントチェックアクションを開始する。
3. 駆動装置は対応するイベントチェック状態と自動再装備ビットを設定し、駆動装置が今、指定されたイベント条件を積極的にチェックしていると応答する。
4. コントローラは、指定されたイベントトリガーが駆動装置に「装備」されていることを示す駆動装置からのイベントチェック状態ビットが設定されていることを確認する。この更新をはじめ、コントローラは、指定されたイベント条件と一致する駆動装置からのいかなるイベント通知も処理することができる。
5. 駆動装置は指定されたイベント条件を検出し、コントローラにイベント通知データブロックを送信する。対応する自動再装備ビットが設定されるので、駆動装置は指定されたイベントを引き続きチェックする。コントローラがイベントチェック要求ビットをクリアするまで、イベントチェック状態ビットは設定された状態を保つ。
6. コントローラはイベント通知を処理して駆動装置にイベント肯定応答を送信するが、自動再装備ビットが有効であるので、次のコントローラ対駆動接続の更新のために関連するイベントチェックビットを設定されたままにしておく。
7. 駆動装置はコントローラからイベント肯定応答を受信する。指定されたイベントが再び発生している場合、駆動装置は今度は別のイベント通知を送信することができる。
さもなければ・・・
8. 駆動装置は指定されたイベント条件を引き続きチェックし、イベント条件が発生するといつでもコントローラにイベント通知データブロックを送信する。コントローラがイベントチェック要求ビットをクリアするまでイベントチェック状態ビットは設定されたままとなる。自動再装備の特性により、イベントチェックは引き続き有効であり、イベントチェックメカニズムを再装備する際、通常の1サイクル遅延中に登録イベントの見逃しがないことが保証される。自動再装備特性の好ましくない点は、自動再装備が理論的にコントローラ更新期間当たり1つ指定されたイベントを処理するのに数多くの興味のないイベントを発生しうるということである。
●イベント肯定応答ID:元のイベント通知によってこのイベントに割り当てられたトランザクション番号。駆動装置に保存されている現イベントIDをインクリメントして各イベントに新しいイベントIDを割り当てる。駆動装置はイベントIDを用いてイベントデータトランザクションを完了するためにイベント肯定応答を適切なイベント通知に適合させることができる。
●イベント肯定応答状態:イベントに対するコントローラの応答を示す列挙値。値0は、イベントが成功裡に処理されたことを示す。0でない値は、イベント処理でエラーが発生し、イベントが再送されるべきであることを示す。
サービスデータブロックは、ある更新において1つのインスタンス当たり1つのサービス要求が駆動装置に送信されることを可能にする。サービス要求は、成功またはエラーを示す駆動装置からの特定サービス応答を要求する。応答サービスが要求データを含む場合もある。いずれの場合にも、コントローラが駆動装置から関連するサービス応答を受信するまで、サービス要求データはコントローラ対駆動装置接続のデータ構造の中に存続する。
各サービス要求は下に示すように組織されたデータブロックによって表わされる。
サービスデータブロックの最初の4バイトは従来のCIP標準の通信形式に従わないこともある。これは、この接続構造が基本的に明示的な通信接続ではなくてCIPの暗黙のI/O接続だからである。しかしながら、固定接続形式の場合、下に定義するサービス特定要求データは明示的通信接続を介して送信され、また明示的サービス要求形式のためのCIP規則に従う。
●サービスコード:後続のオブジェクト特定サービス要求を決定する識別子。サポートされるサービスコードのリストを本書類のオブジェクト特定サービスのセクションに示す。CIP共通サービスは一般にサービスデータブロックに適用することはできない。
●サービス特定要求データ:サービス特定要求データの形式と構文は指定されたサービスコードに依存する。これはサービス特定要求データがコントローラ対駆動装置接続で渡されるか、明示的通信接続の一部として渡されるかにかかわらず当てはまる。
CIP動作駆動接続データ交換は、コントローラがコントローラ対駆動装置接続パケットを介して開始する。コマンドデータと共にタイムスタンプ情報をこのパケットに含めることで、他の動作制御ネットワークプロトコルが課す厳しいタイミング要求が緩和される。図12のダイヤグラムは、微細な補間が必要なとき、コントローラ対駆動装置接続によって運ばれるコマンドデータとタイムスタンプが駆動軸にどのように適用されるかを示す。
下記ステップは、コントローラ更新期間(CUP)が駆動装置更新期間の整数倍でない一般的なケースの典型的な接続サイクル中に、接続データがコントローラから駆動装置までどのように転送されるかを詳細に記述するものである。
1. コントローラ送信:制御タスクの一部として、コントローラは、現在のコントローラ更新期間の開始時に時間を参照するインクリメントされた更新IDと新規のコントローラタイムスタンプを用いて、目標駆動装置に新規のコマンドデータと共にコントローラ対駆動装置接続パケットの送信を開始する。目標軸用のインスタンスデータブロックは指令目標時間をも含み、この例においては2*コントローラ更新期間(CUP)の微細な補間間隔をサポートするために2に設定している。
2. 指令更新IDチェック:駆動装置は、新規のコントローラ対駆動装置接続パケットデータ用のあらゆる駆動装置更新期間をチェックする周期的な駆動タスクを実行する。これは、変更された更新IDをチェックすることにより容易に行うことができる。駆動タスクが新規データを見出すと、これはコマンドデータ更新周期であり、コマンドデータは次のシーケンスに従ってさらに処理されねばならない。
3. 同期動作チェック:次に、駆動装置は自身が同期しているかどうかをチェックする。同期していない場合、遅い更新チェックを行なう必要がないので、適用コマンドデータステップにスキップする。遅い更新チェックを回避することにより、始動中、または駆動装置が何らの時刻同期サービスも有さない場合でも、駆動装置の制御が可能になる。
4. 遅延更新チェック:駆動装置が同期している場合、駆動装置はコントローラ対駆動装置接続パケット内の現在の駆動更新タイムスタンプとコントローラタイムスタンプ間の差を算出する。差がコントローラ更新遅延上限*コントローラ更新期間より大きい場合、駆動装置はコントローラ更新障害を投げる。時間差が接続更新期間の2倍を越えている場合、現在の微細な補間器多項式は、新規データが到着するまで、事実上、駆動装置が遅延データ条件を乗り切ることを可能にする補外器多項式になっている。
5. 適用コマンドデータ:この例においては微細な補間器が用いられているので、駆動装置は、コントローラタイムスタンプ、Tctr1プラス指令目標時間とコントローラ更新期間の積、2*CUPの目標時間に適用されているコマンドリファレンスに基づき、微細な補間多項式用の係数を算出する。目標時間が駆動装置において現在のシステム時間未満である場合、やはり多項式に対する新規の係数が補外計算の正確さを向上させるためにこのコマンドデータに基づいて算出される。一般に、コマンドデータが遅れている場合は常に、データは利用可能な最新のコマンドデータをやはり表わしており、できるだけ早く適用されるべきである。
指令目標時間を1に設定すると、ステップ5で算出された多項式は微細補間の目的ではなくむしろ補外に適用される。補外多項式は、駆動装置が前の軸軌跡に基づいてその制御演算を行なう時に、駆動装置が正確なコマンドデータ値を算出することを可能にする。図13のダイヤグラムに、コントローラ更新期間(CUP)が駆動装置更新期間の整数倍ではない一般の場合におけるこのタイミングモデルを示す。
なお上記の例においては、所与のコントローラ更新期間に多くの駆動装置更新期間はない。この場合、微細な補間は駆動装置の性能にとって決定的とはならず、コマンドデータを、微細な補間のサポートに必要な余分な遅延なしに駆動装置の制御構造に、より直接的に適用することができる。しかしながら、補外にはコマンドデータに補外エラーがより直接的に現れるという欠点があり、結果として微細な補間を用いるときよりも粗い動作が得られる。
新規の多項式係数を算出して、新規コマンドデータをできるだけ早期に使用するために、コントローラ対駆動装置接続パケットに関連するすべての周期的データを指令目標時間にかかわらず駆動タスク指令更新に適用すべきである。
図14のタイミングダイヤグラムは、駆動装置更新期間が異なるにもかかわらず、かつ一方の駆動装置更新期間の整数倍ではない関連するコントローラ更新期間を有するにもかかわらず、2つの駆動軸をいかに緊密に連携させることができるかを示す。
図14のタイミングダイヤグラムにおいては、コントローラの動作プランナのタスクは、システム時間と同期しつつ、異なる駆動更新レートで作動している2つのスレーブ駆動軸に同一の指令位置およびタイムスタンプを送信する。指令位置データが2台の駆動装置に到着すると、これら駆動装置は、(コントローラタイムスタンプ+指令目標時間*コントローラ更新期間)に等しい時間の多項式の値は指定された指令位置値であるという制約に基づき、コントローラタイムスタンプ、指令目標時間およびコントローラ更新期間を用いて補間多項式に対する新規の係数を算出する。駆動装置更新レートへの依存性はないので、各駆動装置が算出した多項式の係数は同一である。どちらの駆動装置にもこの目標時間と一致する更新がないので、駆動装置は、新規の指令位置をコントローラから受信するまで、微細な補間多項式を用いて各駆動装置更新の指令位置参照を計算する。目標時間のしばらく後まで、新規の指令位置が到着しない場合、駆動装置は、引き続き同じ多項式を用いて上記ダイヤグラムに示すように後の駆動装置更新のための指令位置を「補外する」。新規のデータが到着し、新規の係数を計算することができるまで、この補外は継続する。このように、補間または補外によって、スレーブ軸はそれぞれ円滑に動き、2つの軸はマスタ軸と共に位相ロックされている。
コントローラ対駆動装置接続パケットがCIPネットワークを移動する間に著しい遅延を招くときでも、多くのCIP動作駆動軸の正確な連携を維持することができる。図15のダイヤグラムにおいては、スレーブ駆動軸2用のパケットは送信中に有意な遅延を引き起こしている。その結果、この軸用の指令位置は最後の微細な補間多項式から補外されねばならない。これは、軸が送信待ち時間の障害の中で円滑に動くことを可能にする。新規コマンドデータが到着するとき、新規の指令値が補外エラーのために補外値と一致しないこともある。このエラーは動作プロファイルに障害をもたらしうる。補外エラーの大きさは、動作プロファイルの動力学およびコントローラ更新レートに依存する。ほとんどの現実世界の応用においては、いくつかの更新期間の間持続する送信待ち時間は、関連する動作プロファイルに顕著な外乱なしに発生する場合がある。
駆動装置対コントローラ接続ヘッダは、駆動装置対コントローラ接続データブロックを解析するのに必要な重大な軸構成情報を含む。接続ヘッダの固定部分は以下のように定義されている:
0=固定式コントローラ・ピアツーピア接続
1=固定式駆動装置ピアツーピア接続
2=固定式コントローラ対駆動装置接続
3=固定式駆動装置対コントローラ接続
4=可変式コントローラ・ピアツーピア接続
5=可変式駆動装置ピアツーピア接続
6=可変式コントローラ対駆動装置接続
7=可変式駆動装置対コントローラ接続
8-15=予備
●形式改訂:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●更新ID:駆動装置対コントローラ接続の更新IDは、先のコントローラ対駆動装置更新IDの更新IDと一致するべきであり、従って更新期間ごとにインクリメントされるべきである。関連するコントローラ対駆動装置パケットが失われるか遅延する場合、あたかもコントローラ対駆動装置パケットが時間通りに到着したかのように、駆動装置対コントローラ更新IDはインクリメントされるべきである。これは、CIP動作制御システムが失われたか逃したコントローラ対駆動装置パケットを乗り切り、適合する更新IDとの同期を維持することを可能にする。
更新IDはCIPメッセージシーケンスカウントに似ており、接続バッファに新規のデータが含まれているかどうかを判断するためにコントローラが使用する。更新IDが変化していない場合、コントローラは新規更新が到来するまで、前の軌跡に基づいた補外によって、更新を逃していてもそれなしで乗り切ることを試みる。軸が同期していないか、時間同期サービスをサポートしていない場合、タイムスタンプデータは含まれていないか無効であり、補外による乗り切りは試みられない。その場合、更新IDはまたコントローラにとっては新規の接続データを検出する唯一の手段となる。
●ノードステータス:関連する駆動通信ノードの状態を示すために用いられるビットを含む。
同期モードビットは、ドライブノードが同期しているかどうかを示す。同期動作はシステム時間と同期した駆動ノードのローカルタイマを有し、駆動ノードは接続データを処理するために接続タイムスタンプを使用していると定義される。設定されている同期モードビットはまた、駆動タイムスタンプが有効であることを示唆している。ビットは同期動作中は設定されたままとする。同期モードビットが空である場合、駆動は非同期モードにあると言う。非同期モードでは、ローカルタイマを同期すべき要求はないし、タイムスタンピングは必要でないか、有効でさえない。
駆動データ有効ビットは、駆動ノードからのインスタンスデータブロックを処理するためにコントローラに設定されねばならない。接続初期設定シーケンス中にインスタンスデータブロック内の接続データがまだ初期化されない期間があってもよい。コントローラは最初にこのビットをチェックすることによりこの条件を認識することができる。
駆動ノード障害ビットは、駆動装置が通信ノードと関連する1つ以上の障害状態を検出したことを示すために使用される。ノード障害属性によって特定の障害状態を決定することができる。このビットが空である場合、障害状態は存在しない。駆動ノード障害ビットは、ノード制御ワードにノード障害リセットビットを設定することによりクリアすることができる。ノード障害状態が存在する場合、関連する軸はすべて働かなくなる。
接続形式が固定式駆動装置対コントローラ接続である場合、上記ヘッダの直後にインスタンスデータブロックが続く。
接続形式が可変式駆動装置対コントローラ接続である場合、接続ヘッダは、多軸駆動装置アドレシングおよびタイムスタンピングと関連した追加フィールドを含んでいる。
●ノード警報:関連する駆動通信ノードの警報状態を示すために使用されるビットを含む。
プロセッサ警報は、駆動装置に関連したプロセッサが最終的に障害に至りうる過負荷状態下にあることを示す。
ハードウェア障害は、駆動ノードに関連した重要な支援ハードウェア(FPGA、ASIC等)が障害に至りうる状態下にあることを示す。
●ノード障害:関連する駆動装置通信ノードの障害状態を示すために使用されるビットを含む。
プロセッサ障害は、駆動ノードに関連したプロセッサが関連するプロセッサ監視メカニズムを妨害する過度の過負荷状態のような障害状態下にあることを示す。
ハードウェア障害は、駆動ノードに関連した重要な支援ハードウェア(FPGA、ASIC等)が障害状態下にあることを示す。
●時間構成:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●駆動装置更新期間:この要素は、コマンドデータを適用する駆動制御演算間の現在の期間を表わす。この値は、コマンドデータに適用される微細な補間ブロックの挙動を構成するためにコントローラが使用する。コントローラ更新期間が駆動装置更新期間よりはるかに長い場合、一般に微細な補間が適用される。コントローラ更新期間が駆動装置更新期間と同程度の場合、微細な補間を必要とせず、タイムスタンプ修正を行なうために補外のみが要求される。
●駆動タイムスタンプ:駆動装置の更新タイマイベントが発生した時、このタイムスタンプ値は64ビットのシステム時間値の下位32ビットをナノ秒で反映する。コントローラは、コントローラのローカルシステム時間値の上位32ビットを用いて、この値をその元の64ビットの表現に戻す。駆動タイムスタンプにより、コントローラは、コントローラ更新期間が駆動装置更新期間の整数倍でない時、または駆動装置更新がコントローラに対して位相シフトされている時に生ずる駆動装置およびコントローラの更新タイミング間の差に対する実応答データ値を修正するのに必要とする情報をすべて持っている。このタイミングモデルにおいては、駆動タイムスタンプは駆動装置更新期間の先頭に登録されており、またフィードバックを最後に捕捉した時であると仮定されている。駆動タイムスタンプがコントローラのローカルの更新タイムスタンプと一致しない場合、コントローラは、コントローラのタイムスタンプに対応させるために軌道に基づいた実応答データ値を補外する。図16のタイミングダイヤグラムに、コントローラが駆動装置とコントローラ間の相対タイムスタンプに基づき駆動装置からの軸位置データをどのように調節するかを示す。
接続ヘッダの後に、上記インスタンスカウントによって決定された1つ以上のインスタンスデータブロックがある。インスタンスデータブロックは、コントローラ対駆動装置接続のブロックに極めて似ており、次の基本構造を有する:
インスタンスデータヘッダは、3つのデータチャネルに含まれるデータを解析し適用するために必要とされる重要な軸構成情報を含む。このヘッダは単に多軸駆動アプリケーションを収容するために可変接続形式にのみ含まれている。ヘッダ内の情報は、駆動通信用インターフェースにより、個別データブロックを処理用に別々の固定記憶域にコピーするために使用することができる。
固定接続形式用に構成されれば、単軸インスタンス用の周期的データブロックのみがサポートされるので、インスタンス番号かブロックサイジングに関する情報は必要としない。従って、インスタンスデータヘッダは接続構造に含まれていない。
●インスタンスブロック長:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●周期的ブロック長:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●周期的実ブロック長:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●周期的読取ブロック長:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●イベントブロック長:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●サービスブロック長:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
駆動装置対コントローラ接続の周期的データブロックの最上部の周期的データヘッダは、接続形式にかかわらず常に含まれている。このヘッダは、駆動に関する周期的データブロックの内容およびブロック内データのコンテキストと関連する主要な要素を含んでいる。これら要素の大半は直前のコントローラ対駆動装置接続の周期的データブロックに対応する要素によって構築され、従ってそのダイレクトコピーである。このように、駆動装置対コントローラ接続用の周期的データブロックの内容は、究極的にコントローラによって決定される。
●フィードバックコンフィグ:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●駆動応答:8ビットの駆動応答は、CIPサービス要求を要求しない駆動動作を直接開始するために、コントローラ対駆動装置接続の対応する駆動制御要素とのハンドシェーキングのために使用される列挙値である。有効な肯定応答コードは、駆動制御要素の対応する要求コードと一致し、下に示されている:
●応答コード:駆動応答に0でない肯定応答コードがある場合、要求された駆動制御動作の成功または失敗を示すために応答コード値も提供される。応答コード0は成功を示し、一方0でない値はエラーを示す。応答コード値は一般状態コード用のCIP共通基準に従う。
●コマンドデータ構成:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●実データ構成:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●状態データ構成:コントローラ対駆動装置の定義と同じ。
●補間器状態:バイトは、下に示す表に従った補間ブロックの現在の状態を示すフラグを含む。
●周期的コマンド/実/状態データ:周期的コマンド/実/状態データは、次の駆動更新中に関連する駆動軸インスタンスに適用する必要のある高優先順位データを含む。このブロックは、周期的実/状態データヘッダ内の実データセットと状態データセットの要素によって明示的に決定されるコントローラが消費する実データ要素と状態データ要素から成る。
周期的読取データブロックは、駆動装置内の関連属性の現在値に基づきコントローラ内の1つ以上の目標コントローラ軸オブジェクト属性を同期更新するのに使用することができる。このメカニズムは、多種多様な利用可能な駆動制御信号に基づき、光度な外側ループ制御を実行する機能ブロックプログラムと共に使用することができる。処理するのにいくつかの駆動更新周期がかかるサービスチャンネルの取得駆動属性(Get Drive Attribute)サービス要求と異なり、周期的読取データメカニズムは接続サイクルごとに目標のパラメータが更新されることを保証する。
周期的読取データブロックは可変接続形式でサポートされているだけである。
●周期的読取ブロックID:この16ビットのIDは、この更新用の周期的読取データに適用される、予め定義された周期的読取ブロック構造を決定する。周期的読取ブロック構造は設定周期的読取データリスト(Set Cyclic Read Data List)サービスを利用して定義される。このサービスに対する成功した応答は、この形式で周期的データを手渡すために次の接続更新の中で使用することができる新規の周期的読取ブロックIDを含む。
●周期的読取データ:周期的読取データは、関連するコントローラ軸インスタンスに適用するのに必要な高優先順位データを含む。このブロックは、測定され対応する動作軸オブジェクト属性に適用される信号と状態データの要素から成る。周期的読取データの内容は、周期的読取データヘッダに見出される周期的読取ブロックIDによって識別される構造によって明示的に決定される。
イベントデータブロックは、多数のイベント通知が所定の更新において駆動装置に送られることを可能にする。イベント通知はそれぞれ成功またはエラーを示す特定のイベント肯定応答を要求する。イベント通知データは、駆動装置が対応するイベント肯定応答をコントローラから受信するまで駆動装置対コントローラ接続データ構造の中に存続する。
駆動装置対コントローラ接続用のイベントデータブロックには次の形式がある。
●イベントID:元のイベント通知によってこのイベントに割り当てられたトランザクション番号。イベントにはそれぞれ駆動装置に記憶された現イベントIDのインクリメントにより、新しいイベントIDが割り当てられる。イベントIDを使用して、駆動装置は、イベントデータトランザクションを完了するためにイベント肯定応答と適切なイベント通知を適合させることができる。
●イベント状態:イベントに対するコントローラ応答を示す列挙値。値0はイベントが成功裡に処理されたことを示す。0でない値は、イベント処理にエラーが発生し、イベントを再送信すべきことを示す。
●イベントタイプ:この列挙値は、発生したイベントのタイプを記述する。有効なイベントタイプは以下のとおりである:
●イベントタイムスタンプ:この要素は指定されたイベントが発生した時、システム時間の低位32ビットを運ぶ。単位はナノ秒で表現される。絶対64ビットのイベントタイムスタンプを生成するために、イベントタイムスタンプをコントローラでシステム時間の上位32ビットと結合することができる。
サービスデータブロックは、所定の更新において1つのインスタンス当たり1つのサービス応答がコントローラに送信されることを可能にする。サービス要求はそれぞれ、成功またはエラーを示す駆動装置からの特定サービス応答を要求する。応答サービスが要求データを含む場合もある。いずれの場合にも、駆動装置がコントローラ対駆動装置接続インスタンスデータブロック(サービスブロック長=0)から関連するサービス要求が取り除かれたのを確認するか、新しいサービス要求がコントローラによって発行される(インクリメントされたトランザクションID)まで、サービス応答データは、駆動装置対コントローラ接続データ構造の中に存続する。
サービス応答はそれぞれ下に示すように組織されたデータブロックによって表わされる。
要求構造と同様に、サービス応答の構造は従来のCIP標準通信形式に従わないこともある。これは、主としてこの接続構造が基本的に明示的な通信接続ではなくてCIPの暗黙のI/O接続であるからである。しかしながら、固定接続形式の場合、下に定義されたサービス特定要求データは明示的な通信接続を介して送信され、明示的なサービス要求形式のCIP規則に従う。
●サービスコード:サービス要求元のサービスコードと適合するべき後続の特定サービス応答を決定する識別子。CIP駆動装置軸オブジェクト用の有効なサービスコードのリストをコントローラ対駆動装置セクションに示す。
●応答コード:応答コード値は要求されたサービス要求の成功または失敗を示すために提供される。応答コード0は成功を示し、0でない値はエラーを示す。応答コード値は一般状態コード用のCIP共通基準に従う。
●拡張応答コード:拡張応答コードは、ベンダ固有またはサービス固有のエラーコードを定義する方法を提供する。現在これらのコード用の標準定義はない。
●サービス固有の応答データ:サービス固有の応答データの形式と構文は指定されたサービスコードに依存する。
固定接続形式を指定することにより、CIP動作駆動接続を、DeviceNetおよびControlNetのように低性能のCIPネットワークに容易に適用可能なサイズに縮小することができる。DeviceNetまたはControlNetのネットワークのコンテキストでは、固定接続サイズおよび制限されたネットワーク帯域幅の必要条件をサポートするために、次の特性が接続構造から取り除かれている。
●タイムスタンプ
●ノード障害/警報
●1つのインスタンスのみ
●動的ブロックサイジング
●周期的読書きデータブロック
●イベントデータブロック
●サービスデータブロック
駆動軸オブジェクトに対するサービス要求は明示的なメッセージサービスとしてのみサポートされる。
同期モードの場合は、CIP動作駆動装置対コントローラ接続には、コントローラがコントローラタスク更新発生時に駆動軸の位置を決定できるようにする実データを備えた駆動タイムスタンプが含まれている。タイムスタンピングは、駆動装置がフィードバックをサンプリングし、他の動作制御ネットワークプロトコルと異なり、厳密にはコントローラ更新期間と関連する必要のない自身の駆動装置更新期間に基づいた実データ値を計算することを可能にする。図17のダイヤグラムに、コントローラのタイムベースに駆動軸の実位置を調節するために、駆動装置対コントローラ接続によって配信された実データとタイムスタンプがどのように使用されるかを示す。
以下のステップは、コントローラ更新期間(CUP)が駆動装置更新期間の整数倍でない一般的な場合の典型的な接続サイクル中にコントローラから駆動装置まで接続データがどのように転送されるかを詳細に説明するものである。
1. 実更新ウィンドウチェック:軸が同期している場合、駆動装置は、現在の駆動タスクタイムスタンプを最後のコマンドデータ更新中に決定される実更新ウィンドウと比較する。実更新ウィンドウには1つの駆動装置更新期間分の持続時間があり、次のコントローラ更新の計算された時間に終了する。タイムスタンプが時間ウィンドウ内にある場合、これは実データ更新周期である。タイムスタンプがウィンドウの前にある場合、駆動装置は次の駆動タスクがコントローラに実データを送信するのを待たなければならない。(これにより、フィードバック捕捉と次のコントローラタスクの開始間の時間が過度になる状態が防止される。)軸が同期されていず、コントローラ対駆動装置接続を介して指令更新をたった今受信した場合、これもまた実更新周期であり、駆動送信ステップに移る。さもなければ、何も行うことはなく、このタスクを終了する。
2. 駆動送信:これが実更新周期である場合、駆動装置は、現在の駆動更新タイムスタンプとインクリメントされた更新IDを含むこの駆動タスクからの最新の実データと共に駆動装置対コントローラ接続パケットをコントローラに送信する。このパケット内のコントローラに送信された追加データはすべて、直前の駆動タスクから算出することができる。これは、駆動タスク実行の最も早い時点での伝動の発生を可能にする。
3. 実更新IDチェック:次のコントローラタスクでは、コントローラは変更された更新IDをチェックすることにより駆動装置からの新しいデータをチェックする。以下のステップは、更新IDの変更の如何にかかわらず実施される。なお、駆動装置が同期していない時、更新IDは新しい実データを検出する唯一の方法である。
4. 同期フラグチェック:駆動装置は、駆動軸が同期しているかどうかを判断するために、駆動ノード制御バイトの同期ビットをチェックする。同期していない場合、遅い更新チェックとタイムスタンプ修正を回避するために適用実データ(Apply Actual Data)ステップにスキップする。これら次のステップを回避することにより、駆動装置の始動中に、あるいは駆動装置が同期サービスを何ら持たない場合にさえ駆動装置が動作することを可能にする。
5. 最新更新チェック:コントローラは、現在の接続更新期間タイムスタンプと駆動装置対コントローラ接続パケット内のタイムスタンプとの差を計算する。差が欠落更新許容値*更新期間より大きい場合、コントローラはコントローラ同期障害を投げる。
6. タイムスタンプ修正:先に計算された時間差が0でない場合、その後、軸の以前の実軌跡に基づいて実データ値を補外し、コントローラのタイムスタンプと合わせる。実入力はコントローラ更新期間の始めに暗黙にタイムスタンプされていると動作プランナが仮定するので、この修正が必要となる。
7. 適用実データ:コントローラは入力として動作プランナに実データを適用し、動作プランナは新しいコマンドリファレンスデータを計算する。
以下のセクションで駆動軸オブジェクトに適用可能な駆動装置対駆動装置ピア接続を含むCIP動作ピア接続形式を説明する。
以下は、CIP動作ピア接続と関連した特性のリストである:
1. プロポーザルは、多数の軸が連動しているか共通のマスタ軸から外れている伝導軸系アプリケーションであり、また負荷の共有を目的としてマスタ駆動装置の指令トルクが多数のスレーブ駆動装置に配給されるトルクスレーブアプリケーションである、ピアツーピア接続のための主要な使用ケースの要求に効果的に取り組む。
2. モニタのみの哲学に従う;消費側は生成された軸の状態のみをモニタでき、生成された軸の状態や動作に作用することはできない。
3. 一方向のマルチキャスト生産側対消費側接続を用いたスター型またはデイジーチェーン型ネットワークトポロジに適用可能。
4. マスタが登録イベントをチェックし、位相補正のための下流のスレーブに対する登録イベント情報を生成する使用ケースを扱う消費側に、生成された軸に関連したイベント通知データを渡す能力。
5. 生成された軸を構成し、消費側に対する追加のアプリケーション特定属性を生成する能力。生成された属性の同一性は接続データ構造の一部として定義されるので、どの消費された軸属性に生成された属性データをマッピングするかについて曖昧さはない。配列トランスファーメカニズムもサポートされる。
6. 消費側が生成されたデータの内容を決定することを可能にするために、生産側のリアルタイムデータ形式がCIP動作ピア接続のデータ構造に組み込まれており、データ構造をいつでも変更することができる。
7. 消費側が単一の生産側からの異なるリアルタイムデータを消費したい場合もあるので、CIP動作ピア接続はリアルタイムデータ要素の構成可能な組み合わせを提供するよう設計されている。個別の消費側は、どの実データ要素を消費するかの決定に責任を負う。
8. リアルタイムの接続データは、ナノ秒の分解能と〜1秒のダイナミックレンジを有するPTP(精密タイムプロトコル)に典型的に由来するシステム時間に基づきタイムスタンプされている。
9. 接続は、ピア装置内の位相オフセットと同様に、異なるピア更新レートの可能性ならびに位置、速度およびトルクデータのためのサンプル遅延をサポートする。タイムスタンプおよび/または遅延は個々の軸インスタンスに関連づけられている。
10. 標準イーサネット(登録商標)トランスポートプロトコル(例えばTCPとUDP)を用いる重要なHMI、I/O、メッセージングおよび他のイーサネット(登録商標)トラフィックの存在下で確実に動作する能力。
11. 既存のノードに対するCIP動作ピア接続の動作に悪影響を及ぼすことなく、実行中にイーサネット(登録商標)ノードを追加するか削除する能力。(ネットワークトポロジ依存)。
12. 動作を混乱させずにオンライン中にCIP動作消費側を追加するか除去する能力。(ネットワークトポロジ依存)。
13. 既存のピア装置およびCIP動作ピア接続データ構造の旧バージョンとの上位互換を容易にするために組み込みまれた接続形式改訂。
14. 接続形式は、32ビットのワードは32ビットで整列し、16ビットのワードは16ビットで整列するように組み立てられている。これにより容易にメモリアクセスが促進される。
CIP動作ピア接続形式は、生成された軸インスタンスに関連したデータブロックが後続する一般的なヘッダから成る。データブロックの内容は周期的に更新され、生産側の指定されたコントローラ更新期間にマルチキャスト接続を介して消費側に送信される。この更新は分配されたシステム時間、例えばPTPの使用を通じて動作制御システム内の他のピア装置と同期している。タイムスタンプが接続データに含まれているので、生産側更新期間は様々な消費側の更新期間といかなる固定関係も持つ必要はない。
続くディスカッションのコンテキストにおいて重要なのは、駆動軸オブジェクト仕様の場合には、ピア接続の生産側と消費側はコントローラか駆動装置のいずれかになりうる一方、駆動装置のピアツーピアの機能性のみが真に適用可能であることを知ることである。
その構成データ要素の各々の詳細な記述を容易にするために、CIP動作ピア接続データブロックは以下のように組織されている:
接続ヘッダは、インスタンスデータブロックを解析するのに必要な生産側からの重要な軸構成情報を含んでいる。
●更新ID:この周期的なトランザクション番号は、生産側の更新ごとにインクリメントされる。更新IDは、データブロックが新規のデータを含むかどうかを判断するために消費側の制御か駆動装置が用いる。更新IDが変更されていない場合、消費側制御あるいは駆動装置は生産側軸の更新期間が消費側軸より長い時の規則的な発生については、生成された先の軸軌跡に基づき新しいデータの不足を介して補外することができる。生産側が同期していない場合、タイムスタンプデータは含まれていないか無効である。そのような場合、消費側にとっては、更新IDが新規データの存在を検出する唯一の手段となる。同期またはタイムスタンピングのないCIP動作ピア接続の動作は勧められない。
●接続形式:この列挙されたバイトは、次の定義に従ってCIP動作接続の形式は何かを決定する:
0=固定式コントローラ・ピアツーピア接続
1=固定式駆動装置ピアツーピア接続
2=固定式コントローラ対駆動装置接続
3=固定式駆動装置対コントローラ接続
4=可変式コントローラ・ピアツーピア接続
5=可変式駆動装置ピアツーピア接続
6=可変式コントローラ対駆動装置接続
7=可変式駆動装置対コントローラ接続
8−15=予備
●ノードステータス:関連する駆動装置通信ノードの状態を示すのに用いるビットを含む。
駆動データ有効ビットは、コントローラが駆動ノードからのインスタンスデータブロックを処理するために設定されねばならない。接続初期設定シーケンス中に、インスタンスデータブロック内の接続データが有効でない期間があってもよい。消費側駆動ノードはまずこのビットをチェックすることによりこの状態を認識することができる。
駆動ノード障害ビットは、生産側駆動装置が通信ノードと関連する1つ以上の障害状態を検出したことを示すのに用いられる。特定の障害状態はノード障害属性によって決定することができる。このビットが空の場合、障害状態は存在しない。駆動ノード障害ビットは、ノード制御ワード内にノード障害リセットビットを設定することによりクリアされてもよい。ノード障害状態が存在するとき、関連する軸はすべて無効になる。
接続形式が固定式ピアツーピア接続である場合、上記ヘッダの直後にインスタンスデータブロックが続く。
接続形式が可変ピアツーピア接続である場合、接続ヘッダは、ノード診断およびタイムスタンピングと関連する追加のフィールドを含んでいる。
最大遅延=ピア更新遅延上限*プロデューサ更新期間
で与えられる極大値を超える場合、ピア更新障害ビットは、駆動軸オブジェクトのノード障害クラス属性に設定される。任意のピア更新遅延下限属性も利用可能である。最後の生産側タイムスタンプと現在のローカル駆動タイムスタンプの差が、
最大遅延=ピア更新遅延下限*生産側更新期間
で与えられる極大値を越える場合、ピア更新警報ビットが、駆動軸オブジェクトのノード警報クラス属性に設定される。接続が同期しない場合、消費側は遅延更新チェックを行なわない。
●生産側タイムスタンプ:生産側の更新タイマイベントが発生した時、この要素は、64ビットのシステム時間値の下位32ビットを運ぶ。この値は、消費側により、消費側のローカルシステム時間値の上位32ビットを用いてその元の64ビットに復元される。生産側タイムスタンプ用の単位はナノ秒である。この値は事実上、生成された軸の実データ(例えば位置フィードバック)がサンプリングされたか、コマンドデータが計算された時間である。生成されたデータを受信した時、消費側は、消費側自身のタイムスタンプと共にこの値を用いて、生産側の現在の実際の位置および指令位置を補外することができる。
下に示すインスタンスヘッダは、従うべき周期的データの完全な記述を含む。
●実データコンフィギュレーション:このビットマップ値は可能なリアルタイムの実際の値ごとに定義されたビットを有する。実データがビット数と同順に現われるので、実位置がリアルタイムデータ構造において実トルクの前に現われる。消費装置は、生産側の過去の実データ構成を消費側の軸オブジェクトに含まれている自身の実データ構成属性と比較することにより、どのリアルタイムデータ要素を消費するかを決定することができる。
●イベントカウント:イベントデータブロックに含まれるイベントブロックの数。イベントは駆動装置対駆動装置ピア接続には適用できない。
●遅延制御:バイトは、微細な補間アルゴリズムを制御し、かつ駆動制御構造に対するコマンドデータの目標時間を決定するのに必要な情報を含んでいる。
指令目標時間0は、コマンドデータが現在の更新サイクルの開始を目標としており、制御構造に直ちに適用される必要があることを暗示する。この場合、微細補間は必要としない。生産側更新期間が消費側更新期間より著しく短いとき、または軸の制御された動作が生産側更新期間の範囲中ほぼ一定であるとき、この状態が発生しうる。
指令目標時間1は、コマンドデータの目標が次の生産側更新タイマイベントであることを暗示する。この場合、指令補間器はまず軸の現在の軌跡に基づいた次のコマンドデータ値を予測する補外器として機能する。これは、生産側更新期間が消費側更新期間と同等のとき、または軸の制御された動作が生産側更新期間の範囲中、比較的一定であるときの典型的な設定である。
指令目標時間2は、コマンドデータの目標が生産側タイムスタンプからの2つの接続更新タイマイベントであることを暗示する。この場合、指令補間器は、目標時間にコマンドデータ値に達するためにモータの現在の原動力に基づいた滑らかな軌跡を算出することができる。これは真の微細補間であり、生産側更新期間が消費側更新期間より著しく大きいときに適用できる。
マスタ指令遅延−この2ビットの整数は、生産側の動作プランナが定義しているように、局部的制御構造に適用する前に生産側駆動装置においてコマンドデータが遅れている生産側更新期間がどれだけあるかを決定する。この値は、消費側が受信した時に生産側のコマンドデータ値に適用される必要のある補外の量を決定するのに用いられる。マスタ指令遅延は消費側のタイムスタンプとの比較の前に生産側のタイムスタンプに追加される。生産側更新期間が消費側更新期間と同等であるとき、マスタ指令遅延に対する値1は生成されたコマンドデータに適用される補外の量を最小限にする。
●巻き戻し:ロータリビットが軸コンフィギュレーションバイトで設定されている場合、生産側の構成巻き戻し値(32ビットのUINT)がインスタンス形式ヘッダに追加される。この値は、適用可能な場合、消費側が補外された絶対的実位置または指令位置データを巻き戻すために用いる。この値は駆動装置対駆動装置ピア接続には適用できない。
このデータセットは、生産側の指令リファレンスデータと関連する要素を含んでいる。生産側と消費側のオブジェクト属性に対するこれらデータ要素のマッピングは、ピア接続方式、即ちコントローラのピアツーピア接続、または駆動装置のピアツーピア接続に依存する。下の表は、各ピア接続方式のマッピングを定義する。
●指令位置:この要素には、生産側の絶対指令位置がカウントで含まれている。最後の更新以後の指令位置の変化(デルタ指令位置)を決定するために消費側がこの値を用いる。消費された軸の指令位置にギヤリングまたはカミングするときにこの情報を用いる。デルタ指令位置は、次式により与えられる。
デルタ指令位置=指令位置−最後の指令位置
●指令速度:この要素には生産側の指令速度がカウント/秒単位で含まれている。
●指令加速度:この要素には生産側の指令加速度がカウント/秒2単位で含まれている。
●指令トルク:この要素には生産側の指令トルクが%定格トルク単位で含まれている。
このデータセットは、生産側の指令リファレンスデータと関連する要素を含む。これらデータ要素の生産側と消費側のオブジェクト属性に対するマッピングは、ピア接続方式、即ちコントローラのピアツーピア接続、駆動装置のピアツーピアの接続に依存する。下の表に、各ピア接続方式のマッピングを定義する。
デルタ実位置=実位置−最後の実位置
●実速度:この要素には生産側の実速度がカウント/秒単位で含まれている。
●実加速度:この要素には生産側の実加速度がカウント/秒2単位で含まれている。
●実トルク:この要素には生産側の実トルクが%定格トルク単位で含まれている。
状態データセットは、インスタンスデータヘッダにおいて状態構成バイトによって決定される生成軸の状態データ値を含み、コントローラ軸オブジェクト(別名、動作軸オブジェクト)の中で定義される。現在サポートされている属性は軸状態、障害状態および動作状態である。状態データセットは駆動装置対駆動装置ピア接続には適用できない。
属性データセットは、生産側における対応する属性の現在値によって目標CIP動作オブジェクト属性を周期的に更新するために用いることができる。属性が与えられた消費側によってサポートされない場合、データブロックは単純に無視される。接続ヘッダに指定された属性カウントは、セットにおいて生成された属性の数を決定する。渡された属性はそれぞれ下に示す構造を有する:
●属性次元−属性配列の次元を決定する。次元ゼロは、属性が一つだけのデータ要素であることを意味し、従って実際には全く配列ではない。多次元配列(次元>1)は、属性データシーケンスの前に追加の属性スタートインデックスおよびアドレスデータ要素値を追加することによりサポートされる。
●属性要素サイズ−生成された属性データ要素のサイズをバイトで決定する。
●属性スタートインデックス−属性データセクションにおいて属性値の配列のための開始インデックスを識別する。属性データ型が配列(即ち、次元>0)であるときのみ、このフィールドは存在する。
●属性データ要素−属性データセクションにおいてデータ要素値の数を決定する。このフィールドは属性データ型が配列(即ち、次元>0)であるときのみ存在する。
●属性データ−属性IDにより与えられた消費動作軸オブジェクト属性に適用される生成値を表わす。属性が配列である場合、新規の値は、スタートインデックスおよびデータ要素の数に従って適用される。多次元配列(次元>1)については、データのシーケンスはインデックスを介して左から右に順次移動する。例えば、
同期モードにおいて、CIP動作駆動装置対駆動装置接続は生成されたデータを有するドライブタイムスタンプを含み、コントローラタスク更新の発生時点にコントローラが駆動軸の指令または実データ値を決定することを可能にする。タイムスタンピングは、駆動装置がフィードバックをサンプリングし、他の動作制御ネットワークプロトコルと異なり、生産側更新期間と厳密に関連する必要のない自身の駆動装置更新期間に基づいて実データ値を算出することを可能にする。図18のダイヤグラムに、コントローラの時間基準に駆動軸の実位置を調整するために、駆動装置対駆動装置ピア接続によって配信された実データとタイムスタンプがどのように用いられるかを図示する。
この例においては、マスタ軸位置は生産側駆動装置によって取り込まれ、例えば伝導軸系アプリケーションにおけるマルチキャストCIP動作ピア駆動装置対駆動装置接続を介して1つ以上の消費側駆動装置に送信される。マスタ実位置が別の駆動装置によって消費されると、消費側は補外を行って接続以降に被った遅延を補償する。これは、消費されている実データ要素に関連した生産側のタイムスタンプ、Tpro、および消費側コントローラがラッチした消費側のタイムスタンプ、Tconを用いて行われる。一旦ピア接続遅延に対する補正がなされると、消費側駆動装置に関連した遠隔のスレーブ軸は電子ギヤリングを介してマスタ軸に対する位相を正確に合わせることができる。消費し生産する駆動装置が異なる更新レートで動いているときでも、この方法は機能する。事実、方法の注意深い検討により、双方が分散システム時間からはずれて動作する限り消費側駆動装置の更新期間は生産側駆動装置より大または小でありうることが明らかになる。
図19のダイヤグラムにおいて、生産側駆動装置は、多数の消費側駆動装置に、実位置ではなくて指令位置を配信している。マスタ指令位置が別の駆動装置によって消費されると、消費側は補外を行い接続以後に被った遅延を補償する。この場合も、これは、消費されている実データ要素に関連した生産側のタイムスタンプ、Tpro、および消費コントローラがラッチした消費側のタイムスタンプ、Tconを用いて行われる。一旦ピア接続遅延に対する補正がなされると、消費側駆動装置に関連した遠隔のスレーブ軸は電子ギヤリングを介してマスタ軸に対する位相を正確に合わせることができる。
あるいは、生産側駆動装置はマスタ指令遅延を表わす1つの生産側更新期間、Tmcd分だけローカルなマスタ指令位置リファレンスの適用を遅らせるように構成することができる。これにより、ピア接続以降に被った遅延を補償するために必要な補外の量が最小限になる。図20の例においては、マスタ指令遅延は250マイクロ秒である。消費側駆動装置の更新期間も250マイクロ秒であるので、正味の補外タイムは0である。これにより、できる限り円滑なギヤリング性能がもたらされる。
102 動作制御構成要素
104 周期タイミング構成要素
Claims (20)
- 産業オートメーション環境での動作制御に関連するタイミングの調整を容易にするシステム(100、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300)であって、前記システムは
ネットワーク接続経由で異種の動作制御構成要素(102、502、506、604、704、804、904、1004、1102、1104、1202、1204、1302、1304)と通信する動作制御構成要素(102、502、506、604、704、804、904、1004、1102、1104、1202、1204、1302、1304)と、
タイミングモデルを利用して、動作制御と関連する動作制御構成要素の動作のタイミングを調整する周期タイミング構成要素(104、712)と、
を含む、動作制御に関連するタイミングの調整を容易にするシステム。 - 前記動作制御構成要素は、コントローラ、制御軸オブジェクト、駆動装置、および駆動軸オブジェクトの少なくとも1つである、請求項1に記載のシステム。
- 前記動作制御構成要素および前記異種の動作制御構成要素は、時間についての共通の理解を利用して、前記タイミングモデルにしたがって前記動作を遂行する、請求項1に記載のシステム。
- 前記動作は、データの送信、データの受信、データに関連する計算の遂行、データの取り込み、および受信したコマンドの適用の1つ以上である、請求項1に記載のシステム。
- 前記周期タイミング構成要素は、1つの粗い更新期間において駆動装置の位置および速度の1つ以上の更新を実施する単一サイクルタイミングモデルを使用し、前記周期タイミング構成要素は、前記単一サイクルタイミングモデルを利用して前記1つの粗い更新期間のバランスのとれた部分を入力データの送信、出力データの送信および非動作関連データの送信に割り当てる、請求項1に記載のシステム。
- 前記周期タイミング構成要素は、2つの粗い更新期間において駆動装置の位置および速度の少なくとも一つの更新を実施する2サイクルタイミングモデルを使用し、前記周期タイミング構成要素は、前記2サイクルのタイミングモデルを利用して、入力データ送信に1つの粗い更新期間を、かつコマンドの生成および前記コマンドの出力データ送信に第2の粗い更新期間を割り振る、請求項1に記載のシステム。
- 前記周期タイミング構成要素は、3つの粗い更新期間において駆動装置の位置および速度の1つ以上の更新を実施する3サイクルタイミングモデルを使用し、前記周期タイミング構成要素は、前記3サイクルタイミングモデルを利用して、入力データ転送のために1つの粗い更新期間を、前記入力データ上で計算を行なうために第2の粗い更新期間を、および出力データ転送のために第3の粗い更新期間を配分する、請求項1に記載のシステム。
- 前記動作制御構成要素は、前記タイミングモデルに基づき粗い更新期間の始めに実データを取り込む駆動装置であり、前記駆動装置は少なくとも1つの異種の駆動装置と同時にイーサネット(登録商標)(登録商標)スイッチに前記実データを送信し、また前記イーサネット(登録商標)(登録商標)スイッチは、前記駆動装置および前記少なくとも1つの異種の駆動装置からの前記実データを、コントローラへの送信のためにシリアル化する、請求項1に記載のシステム。
- 前記周期タイミング構成要素は前記タイミングモデルを用いてプリセットされる、請求項1に記載のシステム。
- 前記周期タイミング構成要素は、1組のタイミングモデルから前記タイミングモデルを選択する、請求項1に記載のシステム。
- 産業オートメーション環境で動作制御の調整を容易にする方法(200、300、400)であって、前記方法は
タイミングモデル(202、302、402)に関連する粗い更新期間の始めに駆動装置に関連する実データを取り込むことと、
前記タイミングモデル(204、304、406)にしたがってネットワーク経由でコントローラに前記実データを送信することと、
前記実データに対応する、前記コントローラによって生成されたコマンド出力データを、前記タイミングモデル(208、308、408)にしたがって前記ネットワーク経由で受信することと、
前記コマンド出力データ(210、310、412)を適用することと、
を含む、動作制御の調整を容易にする方法。 - 前記実データおよび前記コマンド出力データは、前記駆動装置の位置および前記駆動装置の速度の少なくとも1つに関連する、請求項11に記載の方法
- 単一サイクルタイミングモデルの利用によって、実データ取り込みからの前記粗い更新期間中に前記コマンド出力データを適用することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 請求項11に記載の方法であって、前記方法は
2サイクルのタイミングモデルを使用して前記粗い更新期間中に前記実データを送信することと、
前記2サイクルのタイミングモデルを利用して次の粗い更新期間中に前記コマンド出力データを受信することと、
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 請求項11に記載の方法であって、前記方法は
3サイクルのタイミングモデルを使用して前記粗い更新期間中に前記実データを送信することと、
前記粗い更新期間中に用意される前記実データに対応する前記コマンド出力データを受信することと、をさらに含み、前記コマンド出力データは、前記粗い更新期間の後に続く2つの粗い更新期間である異種の粗い更新期間に受信される、請求項11に記載の方法。 - 動作に関連するデータトラフィック用の全二重ネットワーク帯域幅を利用することをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 入力および出力データパケットの並行処理を実施することをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 産業オートメーション環境での動作制御の調整を容易にするシステム(100、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300)であって、前記システムは
タイミングモデル(102、506、604、704、804、904、1004、1102、1202、1302)に関連する第一の時間セグメント中に実データを受信するための手段と、
前記タイミングモデル(102、506、604、704、804、904、1004、1102、1202、1302)に関連する第二の時間セグメント中に前記実データに対応するコマンド出力データを生成するための手段と、
前記タイミングモデル(102、506、604、704、804、904、1004、1102、1202、1302)に関連する第三の時間セグメント中に前記コマンド出力データを送信するための手段と、
を含む、動作制御の調整を容易にするシステム。 - 前記タイミングモデルは、単一サイクルタイミングモデル、2サイクルタイミングモデルあるいは3サイクルタイミングモデルの少なくとも一つである、請求項18記載のシステム。
- 前記実データおよび前記コマンド出力データは、前記駆動装置の位置および前記駆動装置の速度の少なくとも1つに関連する、請求項18記載のシステム。
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