JP2020120222A - システム - Google Patents

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Abstract

【課題】制御装置と機器とが予め決められた接続関係で接続されていることを、容易に検出可能なシステムを提供する。【解決手段】システム10であって、予め決められた接続関係で制御装置12と接続される複数の機器14のうち少なくとも1つに設けられた通信回路16を備え、制御装置12は、接続関係に基づいて通信回路16が設けられた機器14の1つを宛先に指定し、指定した機器14にコール信号Scを送信する信号送信部38と、コール信号Scに応答するリコール信号Srを無線方式で受信する受信回路42と、リコール信号Srを受信回路42が受信した場合に、制御装置12と宛先に指定した機器14とが接続関係で接続されていると判定する判定部44と、を有し、通信回路16は、自身が設けられた機器14が宛先に指定されており、且つ、自身が設けられた機器14がコール信号Scを受信した場合に、リコール信号Srを無線方式で制御装置12に送信する。【選択図】図1

Description

本発明は、システムに関する。とくに、本発明は、制御装置と、予め決められた接続関係で制御装置と接続される複数の機器と、を備えるシステムに関する。
下記特許文献1には、数値制御装置(CNCとも呼ばれる)に複数のサーボアンプが接続された構成を有する通信システムが開示されている。上記サーボアンプには、サーボモータが接続されている。
特開2018−148337号公報
上記特許文献1の通信システムを運用するにあたり、オペレータは、特定のサーボモータを回転させるための指令信号を、CNCから当該サーボモータが接続された特定のサーボアンプに送る。ここで、CNCと複数のサーボアンプとが予め決められた接続関係で接続されていない場合、オペレータは、意図したサーボアンプに指令信号を受信させることができない。
そこで、本発明は、制御装置と機器とが予め決められた接続関係で接続されていることを、容易に検出可能なシステムを提供することを目的とする。
発明の態様は、制御装置と、予め決められた接続関係で前記制御装置と接続される複数の機器と、を備えるシステムであって、複数の前記機器のうち少なくとも1つに設けられ、無線方式で通信を行う通信回路を備え、前記制御装置は、前記接続関係に基づいて前記通信回路が設けられた前記機器の1つを宛先に指定し、宛先に指定した前記機器にコール信号を送信する信号送信部と、前記コール信号に応答するリコール信号を無線方式で受信する受信回路と、前記リコール信号を前記受信回路が受信した場合に、前記制御装置と宛先に指定した前記機器とが前記接続関係で接続されていると判定する判定部と、を有し、前記通信回路は、自身が設けられた前記機器が宛先に指定されており、且つ、自身が設けられた前記機器が前記コール信号を受信した場合に、前記リコール信号を無線方式で前記制御装置に送信する。
本発明によれば、制御装置と機器とが予め決められた接続関係で接続されていることが、容易に検出される。
実施の形態のシステムの構成を簡易に示したブロック図である。 実施の形態の制御装置の構成を簡易に示したブロック図である。 実施の形態のシステムにおいて誤接続があった場合の例を示したブロック図である。
本発明について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
[実施の形態]
図1は、実施の形態のシステム10の構成を簡易に示したブロック図である。
システム10は、制御装置12と、制御装置12に接続される複数の機器14と、少なくとも1つの機器14に設けられ、無線方式で通信を行う通信回路16と、を備える。複数の機器14には、例えば、アンプ18(サーボアンプ18)と、センサなど(不図示)が接続されるIO20(Input/Output Device)と、アンプ18に接続されるモータ22(サーボモータ22)と、が含まれる。すなわち、図1に示されたアンプ18、IO20、およびモータ22の各々は、全て機器14である。なお、以下においても、アンプ18、IO20、モータ22をあえて区別して説明する必要がない場合は、これらを総称してたんに「機器14」とも記載する。また、以下において、複数のアンプ18の各々をあえて区別して説明するために、複数のアンプ18の各々をアンプ18a1、アンプ18a2、およびアンプ18b1と便宜的に記載することがある。
通信回路16は、本実施の形態では、複数の機器14の各々に脱着可能な通信器24に備わっていることとする。これにより、オペレータは、任意の機器14に通信器24を取り付けることで、当該機器14に通信回路16を設けることができる。なお、通信回路16は、複数の機器14の各々に、例えば機能のオンオフを適宜切り替え可能な電子部品(チップ)として内蔵されてもよい。
制御装置12と複数の機器14とは、予め決められた接続関係(接続マップ)に基づいて接続される。制御装置12と複数の機器14とを接続する作業は、オペレータが行うこととする。本実施の形態における接続マップは、図1のとおりである。すなわち、モータ22が接続された複数のアンプ18と、複数のIO20とは、制御装置12が有する複数の端子26(26a、26b、26c、26d)のそれぞれから連なるようにして、デイジーチェーン式で制御装置12に接続される。また、複数のモータ22は、アンプ18が有する複数のモータ用端子28(28a、28b)のいずれかに接続される。例えば、本実施の形態では、制御装置12の端子26aには、アンプ18a1およびアンプ18a2がこの順序で接続される。また、アンプ18a1のモータ用端子28a、アンプ18a2のモータ用端子28a、および、アンプ18a2のモータ用端子28bの各々には、モータ22が接続される。なお、述べるまでもないが、接続マップは変更されてもよい。
図2は、実施の形態の制御装置12の構成を簡易に示したブロック図である。
制御装置12は、複数の機器14を制御するためにシステム10に備わる装置であって、それは例えばCNCである。本実施の形態の制御装置12は、プロセッサ30、メモリ32、操作部34および表示部36(報知部36)を有することとする。プロセッサ30により、制御装置12は所定の演算処理を実行することができる。また、制御装置12は、メモリ32に、プロセッサ30が所定の演算処理を実行するために必要なプログラム、変数、および、上述した接続マップを記憶させておくことができる。操作部34とは、例えばキーを備えた操作盤や、タッチパネルである。また、表示部36とは、例えば液晶画面である。制御装置12は、オペレータの要求を操作部34により受け付けることができるとともに、演算結果等の情報を表示部36により適宜表示することができる。
制御装置12は、必要に応じた信号を生成および送信する信号送信部38を備える。信号送信部38は、オペレータの要求に応じて、またはプログラムによる自動制御に応じて所定の信号を生成および送信する回路、またはプロセッサ30の有する処理部の一つである。本実施の形態の信号送信部38は、プロセッサ30の有する処理部の一つであるとする。制御装置12は、信号送信部38により、例えば、アンプ18、または、IO20に接続されるセンサ類を制御するための「指令信号So」を生成および送信することができる。また、制御装置12は、信号送信部38により、本実施の形態において「コール信号Sc」と記載される信号を生成および送信することができる。
コール信号Scとは、制御装置12と特定の機器14との接続関係を確認するために、制御装置12から送信される信号である。指令信号Soやコール信号Scには、当該指令信号Soやコール信号Scが制御装置12から見て何番目に配置された機器14に向けた信号であるのかを示す「宛先情報」が少なくとも含まれる。また、本実施の形態のように、複数の機器14が複数の系統に分かれるようにして制御装置12に接続される場合は、宛先の機器14が制御装置12のどの端子26に連なる機器14であるのかを示す情報も、宛先情報に含まれてよい。宛先情報で示される機器14の指定は、メモリ32に記憶された接続マップに基づいて、信号送信部38が行う。なお、制御装置12は、指令信号Soまたはコール信号Scを送信するとき、端子26に接続されている機器14の種類を区別しない。例えば、制御装置12は、端子26aからコール信号Scを送信するときに、端子26aに接続されている機器14がアンプ18a1、アンプ18a2、アンプ18b1、あるいは、複数のIO20のうちのどれであるのかを、区別しない。
また、制御装置12は、信号送信部38がコール信号Scを最後に送信した時点からの経過時間tを計測する計測部40と、信号を無線方式で受信する受信回路42と、計測部40および受信回路42の動作に基づいて判定をする判定部44と、を備える。計測部40および判定部44の各々は、本実施の形態ではプロセッサ30の有する処理部の一つであるとする。信号送信部38がコール信号Scを送信すると、詳細には改めて後述もするが、所定の条件が満たされた場合にのみ、本実施の形態において「リコール信号Sr」と記載される信号が、通信回路16から制御装置12に対して無線方式で送信される。受信回路42は、リコール信号Srを無線方式で受信する。
判定部44は、リコール信号Srを受信回路42が受信した場合に、制御装置12と宛先に指定した機器14とが接続マップのとおりに接続されていると判定するとともに、計測部40が計測している経過時間tをリセットする。また、判定部44は、受信回路42がリコール信号Srを受信しないまま、計測部40が計測している経過時間tが所定時間Tを超えた場合(t<T)は、制御装置12と宛先に指定した機器14とが接続マップのとおりに接続されていないと判定する。判定部44が行う判定の結果は、表示部36(報知部36)に適宜表示されてよい。
複数の機器14のうち、アンプ18およびIO20は、コール信号Scを受信すると、宛先が自身であるか否かを当該コール信号Scの宛先情報に基づいて判定する。アンプ18およびIO20は、受信したコール信号Scの宛先が自身であると判定した場合は、自身に取り付けられた通信回路16にリコール信号Srを送信させる。また、アンプ18およびIO20は、宛先が自身でないと判定した場合は、通信回路16にリコール信号Srを送信させることなく、自身の後段に接続された別のアンプ18またはIO20にコール信号Scを送信する。
アンプ18およびIO20によるコール信号Scの宛先の判定は、既知の信号処理技術によって行われてよい。例えば、アンプ18およびIO20は、後段のアンプ18またはIO20にコール信号Scを送信しようとするときに、当該コール信号Scに、自身を通過したことを示す情報を付加してよい。また、アンプ18およびIO20は、受信したコール信号Scを解析することで、当該コール信号Scがこれまでに通過したアンプ18およびIO20の総数を判定してよい。さらに、アンプ18およびIO20は、受信したコール信号Scがこれまでに通過したアンプ18およびIO20の総数に基づいて、自身が制御装置12から見て何番目の機器14であるのかを判定してよい。そして、アンプ18およびIO20は、自身が制御装置12から見て何番目の機器14であるのかの判定の結果と、宛先情報とに基づいて、コール信号Scの宛先が自身であるか否かを判定してよい。
アンプ18は、コール信号Scの宛先を判定するとき、当該コール信号Scの宛先が、自身のモータ用端子28a、28bのいずれかに接続されたモータ22であるか否かも判定することとする。また、アンプ18は、コール信号Scの宛先が、自身のモータ用端子28a、28bのいずれかに接続されたモータ22であると判定した場合は、宛先情報に基づいて、モータ用端子28a、28bのいずれか一方からコール信号Scを送信することとする。モータ22は、アンプ18からコール信号Scを受信した場合に、自身に取り付けられた通信回路16にリコール信号Srを送信させる。なお、IO20も、コール信号Scの宛先を判定するとき、当該コール信号Scの宛先が、自身に接続された機械類であるか否かを判定してよい。
本実施の形態のシステム10においては、「通信回路16が設けられた機器14が自身を宛先とするコール信号Scを受信する」という条件が満たされた場合にのみ、リコール信号Srが制御装置12に向けて無線方式で送信される。通信回路16が設けられた機器14が自身を宛先とするコール信号Scを受信するためには、制御装置12と当該機器14とが、接続マップのとおりに接続されていなければならない。したがって、オペレータは、制御装置12の判定部44が行う判定の結果を表示部36(報知部36)により確認することで、制御装置12と通信回路16が設けられた機器14とが接続マップのとおりに接続されていることを容易に確認することができる。
また、オペレータは、通信器24を順次付け替えながら上述の手順を繰り返していくことにより、システム10に含まれる全ての機器14に対して、接続マップのとおりに接続されているか否かを確認することができる。このとき、オペレータは、機器14の種類に関わらず、通信回路16を機器14に設けて、および当該機器14を宛先とするコール信号Scを送信する、という共通の手順を踏むことによって、制御装置12と当該機器14との接続関係を確認することができる。
図3は、実施の形態のシステム10において誤接続があった場合の例を示したブロック図である。
以下、制御装置12と通信回路16が設けられた機器14との接続関係をオペレータが確認するまでの流れを、例を挙げつつ説明する。既に説明したように、制御装置12と複数の機器14とは、予め決められた接続関係(接続マップ)に基づいて、オペレータの作業により接続される。このとき、人為的なミスによって、制御装置12と複数の機器14とが、接続マップとは異なって接続されてしまう場合があり得る。
例えば、図3のように、制御装置12の端子26aにアンプ18b1が接続される場合があり得る。アンプ18b1は、接続マップ(図1)によれば、本来は制御装置12の端子26bに接続されるべきものである。この場合において、仮に、「制御装置12の端子26aから見て2番目の機器14」を宛先情報とする指令信号Soが制御装置12の端子26aから送信されたとしても、宛先とするアンプ18に当該指令信号Soが到達することはない。その結果、システム10としては、制御装置12によって複数のアンプ18の各々を正しく制御することができない。
オペレータは、システム10に誤接続が生じているか否かを確認するために、制御装置12との接続関係を確認したい任意の機器14に、通信器24(通信回路16)を取り付ける。本例では、アンプ18a2に通信器24を取り付けることとする。
オペレータは、通信器24が設けられたアンプ18a2を宛先とするコール信号Scの送信を制御装置12に要求する。制御装置12は、コール信号Scの送信を要求されると、信号送信部38を呼び出す。信号送信部38は、オペレータの要求および接続マップに基づいてコール信号Scの宛先を設定し、送信する。本例では、オペレータは、アンプ18a2を宛先にすることを要求している。接続マップ(図1)によれば、アンプ18a2は、制御装置12の端子26aから見て2番目に配置される。したがって、制御装置12の信号送信部38は、「制御装置12の端子26aから見て2番目の機器14」が宛先情報に設定されたコール信号Scを、制御装置12の端子26aから送信する。また、信号送信部38がコール信号Scを送信するとともに、計測部40が経過時間tの計測を開始する。
制御装置12の端子26aから送信されたコール信号Scをはじめに受信する機器14は、端子26aから見て1番目の機器14であり、本例の場合はアンプ18b1である。アンプ18b1は、コール信号Scを受信すると、宛先が自身であるか否かを当該コール信号Scの宛先情報に基づいて判定する。そして、アンプ18b1は、宛先が自身でないと判定し、自身の後段に接続された別のアンプ18またはIO20にコール信号Scを送信しようとする。ただし、図3を見て分かるように、本例では、アンプ18b1がコール信号Scを送信する処理を実行したとしても、当該コール信号Scを受信する機器14がアンプ18b1の後段に存在しない。このような場合は、コール信号Scは破棄される。したがって、本例では、通信器24が取り付けられたアンプ18a2がコール信号Scを受信することはなく、リコール信号Srが制御装置12に送信されることはない。
制御装置12においては、コール信号Scを送信したのにも関わらず、受信回路42がリコール信号Srを受信しないままであるので、計測部40が計測している経過時間tが、次第に、所定時間Tを超える。すると、上述したように、判定部44が、制御装置12とアンプ18a2とが接続マップのとおりに接続されていないと判定する。制御装置12は、判定部44が行った判定の結果を表示部36(報知部36)に表示させる。これにより、オペレータは、制御装置12とアンプ18a2とが接続マップのとおりに接続されていないことを、容易に確認することができる。
[変形例]
以上、本発明の一例として実施の形態が説明されたが、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
制御装置12は、コール信号Scの宛先としてモータ22を指定しようとする場合は、当該モータ22が回転動作を行うように指定する指令信号Soをコール信号Scに含めて送信してもよい。アンプ18は、宛先となるモータ22が自身に接続されたモータ22であると判定した場合であって、コール信号Scに指令信号Soが含まれていた場合は、当該指令信号Soに基づいてモータ22を制御してよい。
また、モータ22には、当該モータ22の回転位置を検出するとともに、その検出の結果に応じた検出信号Sdを生成する回転検出部46が設けられてもよい。その場合において、通信回路16は、回転検出部46が検出したモータ22の回転位置を示す検出信号Sdをリコール信号Srとして送信してもよい。このとき、通信回路16は、検出信号Sdが所定のパターンを有しているか否かを判定してもよく、所定のパターンを有していない検出信号Sdは、リコール信号Srとして送信しなくてもよい。所定のパターンを有する検出信号Sdのみを通信回路16にリコール信号Srとして送信させることで、接続関係を確認する必要のない場合において、誤ってリコール信号Srが送信されてしまうおそれを低減することができる。なお、検出信号Sdが所定のパターンを有するか否かの判定は、回転検出部46が行ってもよい。これにより、制御装置12とモータ22とが予め決められた接続関係で接続されているか否かを容易に判定することができる。
[実施の形態から得られる発明]
上記実施の形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。
制御装置(12)と、予め決められた接続関係で前記制御装置(12)と接続される複数の機器(14)と、を備えるシステム(10)であって、複数の前記機器(14)のうち少なくとも1つに設けられ、無線方式で通信を行う通信回路(16)を備え、前記制御装置(12)は、前記接続関係に基づいて前記通信回路(16)が設けられた前記機器(14)の1つを宛先に指定し、宛先に指定した前記機器(14)にコール信号(Sc)を送信する信号送信部(38)と、前記コール信号(Sc)に応答するリコール信号(Sr)を無線方式で受信する受信回路(42)と、前記リコール信号(Sr)を前記受信回路(42)が受信した場合に、前記制御装置(12)と宛先に指定した前記機器(14)とが前記接続関係で接続されていると判定する判定部(44)と、を有し、前記通信回路(16)は、自身が設けられた前記機器(14)が宛先に指定されており、且つ、自身が設けられた前記機器(14)が前記コール信号(Sc)を受信した場合に、前記リコール信号(Sr)を無線方式で前記制御装置(12)に送信する。
これにより、制御装置(12)と機器(14)とが予め決められた接続関係で接続されていることが、容易に検出される。
前記通信回路(16)は、前記機器(14)に対して脱着可能に設けられる通信器(24)に備わってもよい。これにより、オペレータは、任意の機器(14)に通信器(24)を取り付けることで、当該機器(14)に通信回路(16)を設けることができる。
前記通信回路(16)は、複数の前記機器(14)のうちの少なくとも1つに内蔵されてもよい。内蔵された通信回路(16)は、任意に有効/無効を切り替えることができてもよい。これにより、オペレータは、制御装置(12)と機器(14)との接続関係を容易に確認することができる。
前記システム(10)は、前記判定部(44)が行った判定の結果を報知する報知部(36)をさらに備えてもよい。これにより、オペレータは、報知部(36)を監視することで、制御装置(12)と機器(14)との接続関係に関する判定の結果を容易に確認することができる。
前記制御装置(12)が送信する前記コール信号(Sc)には、前記接続関係に基づく宛先情報が含まれ、複数の前記機器(14)は、サーボアンプ(18)およびIO(20)のうち少なくとも一方を含み、複数のサーボアンプ(18)または複数のIO(20)は、デイジーチェーン式に前記制御装置(12)に接続され、前記サーボアンプ(18)および前記IO(20)は、前記宛先情報に基づいて、宛先となる前記機器(14)が自身であるか否かを判定し、宛先となる前記機器(14)が自身である場合は前記リコール信号(Sr)を前記通信回路(16)に送信させ、宛先となる前記機器(14)が自身でない場合は、後段に接続された前記機器(14)に前記コール信号(Sc)を送信してもよい。これにより、通信回路(16)が設けられた機器(14)が自身を宛先とするコール信号(Sc)を受信するという条件が満たされた場合にのみ、リコール信号(Sr)が制御装置(12)に向けて無線方式で送信される。
複数の前記機器(14)は、前記サーボアンプ(18)に接続されたモータ(22)を少なくとも含んでよい。これにより、オペレータは、制御装置(12)とモータ(22)との接続関係を容易に確認することができる。
前記制御装置(12)は、宛先として前記モータ(22)を指定する場合は、所定の回転動作を行うように指定する指令信号(So)を前記コール信号(Sc)に含めて送信し、前記サーボアンプ(18)は、前記宛先情報に基づいて、宛先となる前記モータ(22)が自身に接続された前記モータ(22)であるか否かを判定し、宛先となる前記モータ(22)が自身に接続された前記モータ(22)である場合は、前記指令信号(So)に基づいて宛先となる前記モータ(22)を制御し、宛先となる前記モータ(22)が自身に接続された前記モータ(22)でない場合は、後段に接続された前記サーボアンプ(18)に前記コール信号(Sc)を送信し、前記通信回路(16)は、前記モータ(22)に設けられた回転検出部(46)が検出した前記モータ(22)の回転位置を示す検出信号(Sd)を前記リコール信号(Sr)として送信してもよい。これにより、オペレータは、モータ(22)の回転に応じて検出される検出信号(Sd)によって、制御装置(12)とモータ(22)との接続関係を容易に確認することができる。
10…システム 12…制御装置
14…機器 16…通信回路
18…アンプ(サーボアンプ) 20…IO
22…モータ(サーボモータ) 24…通信器
26…端子 28…モータ用端子
30…プロセッサ 32…メモリ
34…操作部 36…表示部(報知部)
38…信号送信部 40…計測部
42…受信回路 44…判定部
46…回転検出部 Sc…コール信号
Sd…検出信号 So…指令信号
Sr…リコール信号 t…経過時間
T…所定時間

Claims (7)

  1. 制御装置と、予め決められた接続関係で前記制御装置と接続される複数の機器と、を備えるシステムであって、
    複数の前記機器のうち少なくとも1つに設けられ、無線方式で通信を行う通信回路を備え、
    前記制御装置は、
    前記接続関係に基づいて前記通信回路が設けられた前記機器の1つを宛先に指定し、宛先に指定した前記機器にコール信号を送信する信号送信部と、
    前記コール信号に応答するリコール信号を無線方式で受信する受信回路と、
    前記リコール信号を前記受信回路が受信した場合に、前記制御装置と宛先に指定した前記機器とが前記接続関係で接続されていると判定する判定部と、を有し、
    前記通信回路は、自身が設けられた前記機器が宛先に指定されており、且つ、自身が設けられた前記機器が前記コール信号を受信した場合に、前記リコール信号を無線方式で前記制御装置に送信する、システム。
  2. 請求項1に記載のシステムであって、
    前記通信回路は、前記機器に対して脱着可能に設けられる通信器に備わっている、システム。
  3. 請求項1に記載のシステムであって、
    前記通信回路は、複数の前記機器のうちの少なくとも1つに内蔵されている、システム。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のシステムであって、
    前記判定部が行った判定の結果を報知する報知部をさらに備える、システム。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のシステムであって、
    前記制御装置が送信する前記コール信号には、前記接続関係に基づく宛先情報が含まれ、
    複数の前記機器は、サーボアンプおよびIOのうち少なくとも一方を含み、
    複数のサーボアンプまたは複数のIOは、デイジーチェーン式に前記制御装置に接続され、
    前記サーボアンプおよび前記IOは、前記宛先情報に基づいて、宛先となる前記機器が自身であるか否かを判定し、宛先となる前記機器が自身である場合は前記リコール信号を前記通信回路に送信させ、宛先となる前記機器が自身でない場合は、後段に接続された前記機器に前記コール信号を送信する、システム。
  6. 請求項5に記載のシステムであって、
    複数の前記機器は、前記サーボアンプに接続されたモータを少なくとも含む、システム。
  7. 請求項6に記載のシステムであって、
    前記制御装置は、宛先として前記モータを指定する場合は、所定の回転動作を行うように指定する指令信号を前記コール信号に含めて送信し、
    前記サーボアンプは、前記宛先情報に基づいて、宛先となる前記モータが自身に接続された前記モータであるか否かを判定し、宛先となる前記モータが自身に接続された前記モータである場合は、前記指令信号に基づいて宛先となる前記モータを制御し、宛先となる前記モータが自身に接続された前記モータでない場合は、後段に接続された前記サーボアンプに前記コール信号を送信し、
    前記通信回路は、前記モータに設けられた回転検出部が検出した前記モータの回転位置を示す検出信号を前記リコール信号として送信する、システム。
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