JP2010081668A

JP2010081668A - モータ制御装置

Info

Publication number: JP2010081668A
Application number: JP2008243792A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yokoo; 雅彦横尾
Original assignee: Koyo Electronics Industries Co Ltd
Current assignee: Koyo Electronics Industries Co Ltd
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2010-04-08

Abstract

【課題】モータ制御パターンを容易に生成する。
【解決手段】タッチパネル面１０ａ上のタッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）を出力するタッチパネル１０と、タッチパネル面１０ａ下に配置される表示画面を備え上記タッチ操作軌跡１０ｂをユーザ側に表示する表示部１２と、タッチパネル面１０ａ上でのタッチ操作軌跡１０ｂの進行とともに変化するタッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）を、モータ起動時からの時間をｔ、モータ起動時から時間ｔ経過後におけるモータ回転数をｒｐｍとして、モータ制御データ（ｔ，ｒｐｍ）に変換し、モータ制御データ（ｔ，ｒｐｍ）に対応してモータを制御するＣＰＵ９と、を具備した構成。
【選択図】図５

Description

本発明は、モータ制御装置に関するものである。

生産工場等に設置されるファクトリーオートメーション（ＦＡ）の制御装置として、プログラマブルコントローラが用いられている。このプログラマブルコントローラは、内部にＣＰＵ、Ｉ／Ｏメモリ、プログラムメモリ等を有し、このＣＰＵは、入力した信号をＩ／Ｏメモリに取り込むＩＮリフレッシュ処理を行い、プログラムメモリ内のシーケンスプログラムに基づき演算実行し、その演算実行結果をＩ／Ｏメモリに書き込んで出力するＯＵＴリフレッシュ処理を行い、その後、通信ネットワーク上の他のＰＬＣとデータ送受信を行ったり、通信ポートを介して外部のＰＣ等とデータ送受信などを行ったりする周辺処理を行う一連の処理をサイクリックに繰り返す（例えば特許文献１参照）。

シーケンスプログラムには各種あり、例えばラダー図方式、ステージ方式、ＳＦＣ方式等によるシーケンスプログラムがある。そしてこれらシーケンスプログラムのうち、例えば、ラダープログラムは、ラダー図を用いて作成されるプログラムであり、たとえば、パーソナルコンピュータを用いて作成される。パーソナルコンピュータにおいて作成されたラダープログラムは、パーソナルコンピュータ内でニ−モニックコードに変換され、ニ−モニックプログラムが生成される。

そして、パーソナルコンピュータをプログラマブルコントローラに接続し、ニ−モニックプログラムをパーソナルコンピュータからプログラマブルコントローラに送ると、そのニ−モニックプログラムがプログラマブルコントローラ内でマシンコードに変換され、プログラマブルコントローラ内のプログラムメモリに記憶される。これにより、プログラマブルコントローラは、プログラムメモリ内に記憶されているマシンコードに変換されたプログラムに基づいて制御装置の動作を制御することが可能になる。

以上のプログラマブルコントローラを用いて、実機械として例えばベルトコンベア装置を駆動するサーボモータを制御（速度制御、トルク制御、位置制御、等）する場合、プログラマブルコントローラにはそのモータを制御するためのモータ制御パラメータを入力する必要がある。モータ制御パラメータは、モータの動作を設定するための値であり、例えば、回転速度、電圧、回転方向、トルク等である。

しかしながら、このモータ制御パラメータは多く、各種あるため、実機械にサーボモータを組み込んで、プログラマブルコントローラに電圧、トルク等の各種モータ制御パラメータを設定することは、習熟したユーザでも難しく、まして、通常一般のユーザでは、モータ制御パラメータの設定ができないか、あるいは設定には大変な労力が要求される、等の課題があった。

そこで、本願出願人は、ＧＵＩ画面上にシミュレート用のモータ制御パターンをポインティングデバイス操作でグラフィック表示画像に作成し、モータライブラリ画面上に実モータに模擬して当該実モータに対応した性能等を有するシミュレート用モータの画素部品を格納し、モータライブラリ画面からシミュレート用モータを選択しかつ、ポインティングデバイス等でシミュレート用ＧＵＩ画面上のモータ制御パターンに沿う操作を行うことで、そのモータ制御パターンに対応する実モータのモータ制御パラメータを提供することができるシミュレータを提供した（特願２００７−２１３４５０：平成１９年８月２０日出願）。

しかしながら、このシミュレータにおいて、モータ制御パターンは実モータに対してではなく、また、実モータに模擬した性能等を有するシミュレート用モータのモータ制御パターンであり、実モータに提供するモータ制御パラメータは、シミュレート用モータのモータ制御パターンに対応するモータ制御パラメータであるから、実際に、実モータを駆動した場合には、所望するモータ制御ができない場合があると考えられる。
特開２００５−２５９０７９号公報

本発明により解決すべき課題は、上述した労力を要するモータ制御パラメータの設定を不要化すると共に、また、シミュレートする必要もなく、より容易にモータに対して所望するモータ制御パターンで駆動することができるようにすることである。

本発明によるモータ制御装置は、タッチ操作位置を直交二次元ＸＹ座標上の位置とするタッチパネル面を備え、このタッチパネル面上におけるユーザのタッチ操作軌跡に対応して該タッチパネル面上のタッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）を出力するタッチパネルと、上記タッチパネル面下に配置される表示画面を備え上記タッチ操作軌跡をユーザ側に表示する表示部と、タッチパネル面上でのタッチ操作軌跡の進行とともに変化するタッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）を、モータ起動時からの時間をｔ、モータ起動時から時間ｔ経過後におけるモータ回転数をｒｐｍとして、モータ制御データ（ｔ，ｒｐｍ）に変換するモータ制御データ生成手段と、上記モータ制御データ（ｔ，ｒｐｍ）に対応してモータを制御するモータ制御部と、を具備したことを特徴とするものである。

本発明では、ユーザはタッチパネル面上に所望するモータ制御パターンを描画すれば、その描画したモータ制御パターンに従いモータを制御することができるようになる。また、タッチパネル面上のモータ制御パターンは、横軸が時間、縦軸がモータ回転数となるので、ユーザは、モータ制御パターンをタッチパネル面上に描画するのが容易である。また、従来ではタッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）でタッチパネル面上にモータ制御パターンを描画した場合、さらにそのモータ制御パターンからモータ制御を行うための計算をする必要があるが、本発明では、タッチパネル面上にタッチ操作してモータ制御パターンを描画していくだけでモータ制御データが生成され、その生成されたモータ制御データでモータが駆動されるから、上記計算をする必要がない。

本発明によれば、タッチパネル面上にモータ制御パターンをタッチ操作で描画していくだけでモータを制御することができ、従来のように労力を要するモータ制御パラメータの設定を不要化すると共に、また、シミュレートする必要もなく、容易に所望するモータ制御パターンでモータを駆動することができるようになる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るモータ制御装置を説明する。

図１にベルトコンベア装置１を示す。このベルトコンベア装置１は、搬送台３と、その搬送台３の両端側支持部５ａ，５ｂの一方５ｂにモータ軸７ａが一体回転可能に装着されたサーボモータ７とを有する。図２にこのサーボモータ７を制御するモータ制御パターンを示す。図に示すモータ制御パターンは、横軸に時間、縦軸にサーボモータ７の矢印方向の回転速度をとり、加速期間Ｔ１の間にサーボモータ７の回転速度を初速度０から規定速度Ｖ１にまで加速し、サーボモータ７の回転速度が規定速度Ｖ１に達すると移動期間Ｔ２の間、サーボモータ７の回転速度を規定速度Ｖ１に維持してベルトコンベア装置１の搬送台３を矢印方向に移動させ、減速期間Ｔ３でサーボモータ７の回転速度を規定速度Ｖ１から終速度０にまで減速する。

図３を参照して上記モータ制御パターンでサーボモータ７を制御するモータ制御装置８を説明すると、図３（ａ）ではモータ制御装置８とサーボモータ７とを示す。モータ制御装置８は、図３（ｂ）で示すように、ＣＰＵ９、タッチパネル１０、タッチパネル制御部１１、表示部１２、表示制御部１３、メモリ１４、モータ駆動部１５、を備える。

ＣＰＵ９は、各種演算を実行する。

タッチパネル１０は、タッチパネル面１０ａを備える。このタッチパネル面１０ａは、タッチ操作位置を直交二次元ＸＹ座標上の位置とするタッチパネル面である。

タッチパネル制御部１１は、タッチパネル面１０ａ上におけるユーザのタッチ操作軌跡１０ｂに対応して該タッチパネル面１０ａ上のタッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）を出力する。

表示部１２は、タッチパネル面１０ａ下に配置される表示画面を備え、その表示画面に上記タッチ操作軌跡１０ｂをタッチパネル面１０ａを介してユーザ側に表示する。

表示制御部１３は、タッチパネル制御部１１からのタッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）に従い、表示部１２の表示画面上にタッチ操作軌跡を表示制御する。

メモリ１４は、モータ制御装置８の各種プログラムの格納やＣＰＵ９のワーク等に用いるメモリである。

モータ駆動部１５は、ＣＰＵ９からの駆動制御信号に応答してサーボモータ７を駆動する。

以上の構成において、ＣＰＵ９は、メモリ１４に格納されているプログラムに従い、以下の演算ないし制御を実行する。

以下、図４、図５を参照して説明する。図４は、図２に対応してタッチパネル面１０ａ上におけるタッチ操作軌跡１０ｂを示す。タッチパネル面１０ａは、横軸をｘ、縦軸をｙとする直交二次元ｘｙ座標面をなしており、タッチ操作軌跡１０ｂは、モータ加速期間Ｔ１に対応するタッチ操作位置データ（０，０）−（ｘ１，ｙ１）と、モータ移動期間Ｔ２に対応するタッチ操作位置データ（ｘ１，ｙ１）−（ｘ２，ｙ１）と、モータ減速期間Ｔ３に対応するタッチ操作位置データ（ｘ２，ｙ１）−（ｘ３，０）とから構成されている。

タッチパネル面１０ａ上のタッチ操作軌跡１０ｂに対応するタッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）は、ＣＰＵ９に与えられる。

ＣＰＵ９は、モータ制御データ生成手段として、タッチパネル面１０ａ上でのタッチ操作軌跡１０ｂの進行とともに変化するタッチパネル面１０ａ上の各タッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）を、モータ起動時からの時間をｔ、モータ起動時から時間ｔ経過後におけるモータ回転数をｒｐｍとして、モータ制御データ（ｔ，ｒｐｍ）に変換することで、図５で示すモータ制御パターン１６を生成する。

そして、ＣＰＵ９は、生成したモータ制御パターン１６に対応してモータ駆動部１５を制御してサーボモータ７を駆動する。

このモータ制御パターン１６は、サーボモータ７の回転速度を初速度０から規定速度Ｖ１にまで加速する加速期間Ｔ１がモータ制御データ（０，０）−（ｔ１，ｒｐｍ１）で、サーボモータ７の回転速度が規定速度Ｖ１に達した以降の移動期間Ｔ２がモータ制御データ（ｔ１，ｒｐｍ１）−（ｔ２，ｒｐｍ１）で、サーボモータ７の回転速度を規定速度Ｖ１から終速度０にまで減速する減速期間Ｔ３がモータ制御データ（ｔ２，ｒｐｍ１）−（ｔ３，０）で、それぞれ構成されている。

上記の場合、モータ制御パターン１６の横軸ｔや縦軸ｒｐｍのスケールは任意に変更することができ、図４のタッチ操作軌跡１０ｂに対して、例えば、図５のモータ制御パターン１６を図６のモータ制御パターン１７に変更することができるようにしてもよい。

すなわち、図４のタッチ操作軌跡１０ｂ上のタッチ操作位置データ（ｘ１，ｙ１）を図５ではモータ制御データ（ｔ１，ｒｐｍ１）であるが、図６ではモータ制御データ（ｔ１´，ｒｐｍ１´）となるようにしてもよい。この場合の規定速度はＶ１からＶ１´となっている。

こうすることにより、タッチ操作できるタッチパネル面１０ａの面積が狭くてもスケールを変更することにより、モータ制御パターンを容易に作成することができる。

以上のように本実施の形態では、ユーザはタッチパネル面１０ａ上に所望するモータ制御パターンを描画すれば、その描画したモータ制御パターンに従いモータを制御することができるようになる。

図１はベルトコンベア装置の概略構成を示す図である。図２はモータ制御パターンを示す図である。図３（ａ）はモータ制御装置とモータとを示す図、図３（ｂ）はモータ制御装置のブロック回路構成を示す図である。図４は本発明の実施の形態に係るタッチ操作軌跡を示す図である。図５はモータ制御パターンを示す図である。図６は別のモータ制御パターンを示す図である。

符号の説明

１ベルトコンベア装置
７サーボモータ
８モータ制御装置
９ＣＰＵ
１０タッチパネル
１０ａタッチパネル面
１０ｂタッチ操作軌跡
１６モータ制御パターン

Claims

タッチ操作位置を直交二次元ＸＹ座標上の位置とするタッチパネル面を備え、このタッチパネル面上におけるユーザのタッチ操作軌跡に対応して該タッチパネル面上のタッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）を出力するタッチパネルと、
上記タッチパネル面下に配置される表示画面を備え上記タッチ操作軌跡をユーザ側に表示する表示部と、
タッチパネル面上でのタッチ操作軌跡の進行とともに変化するタッチ操作位置データ（ｘ，ｙ）を、モータ起動時からの時間をｔ、モータ起動時から時間ｔ経過後におけるモータ回転数をｒｐｍとして、モータ制御データ（ｔ，ｒｐｍ）に変換するモータ制御データ生成手段と、
上記モータ制御データ（ｔ，ｒｐｍ）に対応してモータを制御するモータ制御部と、
を具備したことを特徴とするモータ制御装置。