JP2023134866A - Servo system, and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ、及び当該モータと制御装置を含むサーボシステムに関する。 The present invention relates to a motor and a servo system including the motor and a control device.
一般的なサーボシステムでは、モータを駆動するサーボドライバで、位置、速度、電流に関する制御ループ演算が行われる。その上位側の制御装置(例えば、PLC等)からサーボドライバに対して位置指令が出される。ここで、例えば、特許文献1の技術では、複数の制御軸をサーボ制御するサーボシステムにおいて、ロバストな位置制御ループを実現する位置決め装置を提供するために、各制御軸のモータに対応するサーボドライバに電流に関する制御ループ演算を行う制御器を配置するとともに、全軸の位置及び速度に関する制御ループ演算を行う制御器を、ドライバの上位機器に配置する構成が開示されている。また、特許文献2には、故障等に対する信頼性を高めるために、サーボドライバの内部において、位置制御ループと速度制御ループを構成する回路基板と、電流制御ループを含むパワーモジュールとを別体で構成する技術思想が開示されている。
In a typical servo system, a servo driver that drives a motor performs control loop calculations regarding position, speed, and current. A position command is issued to the servo driver from a higher-level control device (for example, PLC, etc.). Here, for example, in the technology of
一般にサーボシステムは、PLC等の制御装置と、制御装置から受ける位置指令等に従ってモータを駆動するための駆動電流を生成するサーボドライバと、モータとで構成される。サーボドライバには、電流生成のための駆動回路(インバータ装置等)の他に、システムにおけるサーボ制御のための制御ループ演算を行う機能部が組み込まれる。すなわち、サーボドライバは制御信号や駆動電流が集約される装置でもあり、多数のケーブルが接続される。そのため、サーボシステムを構築するに当たって、サーボドライバの配置には十分な検討を要することになる。特に、複数の制御軸を駆動するためのサーボシステムにおいては、その制御軸の数の分、サーボドライバが必要になり、サーボドライバが占める容積も大きくなる。 Generally, a servo system includes a control device such as a PLC, a servo driver that generates a drive current for driving a motor according to a position command received from the control device, and a motor. In addition to a drive circuit (such as an inverter device) for generating current, the servo driver incorporates a functional unit that performs control loop calculations for servo control in the system. That is, the servo driver is also a device in which control signals and drive current are aggregated, and a large number of cables are connected to the servo driver. Therefore, when constructing a servo system, sufficient consideration must be given to the arrangement of the servo drivers. In particular, in a servo system for driving a plurality of control axes, servo drivers are required for the number of control axes, and the volume occupied by the servo drivers also increases.
また、モータを安全にサーボ制御するためには、サーボシステムにおいて、サーボ制御のための制御ループ演算を行う機能部を好適に配置する必要がある。特に、制御対象であるモータから離れた場所に当該機能部を配置してしまうと、その分、サーボ制御に支障が出るおそれがある。 Furthermore, in order to safely servo control the motor, it is necessary to suitably arrange a functional unit that performs control loop calculations for servo control in the servo system. In particular, if the functional section is located away from the motor to be controlled, there is a risk that servo control will be hindered accordingly.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、モータのサーボ制御の環境を好適に維持しながら、サーボシステムをコンパクトに構築する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a technique for constructing a servo system compactly while suitably maintaining a motor servo control environment.
本願開示の一側面に係るサーボシステムは、制御装置と、モータとを含む、サーボシステムである。そして、前記制御装置は、前記モータと無線通信を介して信号の授受を行うように構成された第1通信部と、前記モータへの指令値と、該モータの動作に関連するフィードバック信号である第1信号とに基づいて位置及び速度に関する制御ループ演算を行い、その演算結果を、前記第1通信部を介して前記モータ側に出力する位置・速度制御部
と、を有する。そして、前記モータは、前記制御装置と無線通信を介して信号の授受を行うように構成された第2通信部と、前記モータの駆動電流を生成する駆動回路と、前記位置・速度制御部により出力され且つ前記第2通信部により受信された前記演算結果と、前記駆動回路における前記モータの駆動電流に関連するフィードバック信号である第2信号とに基づいて駆動電流に関する制御ループ演算を行い、その演算結果を、前記駆動回路に出力する電流制御部と、を有する。
A servo system according to one aspect of the present disclosure includes a control device and a motor. The control device includes a first communication unit configured to send and receive signals to and from the motor via wireless communication, a command value to the motor, and a feedback signal related to the operation of the motor. and a position/speed control unit that performs a control loop calculation regarding position and speed based on the first signal and outputs the calculation result to the motor side via the first communication unit. The motor includes a second communication unit configured to send and receive signals to and from the control device via wireless communication, a drive circuit that generates a drive current for the motor, and the position/speed control unit. Performing a control loop calculation regarding the drive current based on the calculation result outputted and received by the second communication unit and a second signal that is a feedback signal related to the drive current of the motor in the drive circuit, and a current control section that outputs the calculation result to the drive circuit.
このように構成されるサーボシステムでは、モータのサーボ制御に関する位置及び速度に関する制御ループ演算を行う位置・速度制御部は、制御装置に配置される。一方で、モータのサーボ制御に関する電流制御部と、電流制御部の演算結果に従ってモータの駆動電流を生成する駆動回路(例えば、インバータ装置等)は、モータに配置される。この結果、従来技術のように、位置・速度制御部と電流制御部、更に駆動回路を含むサーボドライバそのものを省略することができるため、サーボシステムをコンパクトに構築することができる。また、制御装置とモータとの間は、第1通信部と第2通信部との無線通信によって信号の授受が実現されるため、サーボ制御のための信号伝送のためのケーブルの使用を可及的に排除でき、サーボシステムの構築に要する負荷も軽減できる。 In the servo system configured in this manner, a position/speed control unit that performs control loop calculations regarding position and speed related to servo control of the motor is arranged in the control device. On the other hand, a current control section related to servo control of the motor and a drive circuit (for example, an inverter device, etc.) that generates a drive current for the motor according to the calculation result of the current control section are arranged in the motor. As a result, unlike the prior art, the servo driver itself including the position/speed control section, current control section, and drive circuit can be omitted, so that the servo system can be constructed compactly. In addition, since signals are exchanged between the control device and the motor by wireless communication between the first communication section and the second communication section, it is possible to use a cable for signal transmission for servo control. The load required to construct the servo system can also be reduced.
また、上記の通り、本願開示のサーボシステムでは、従来のサーボドライバに相当する構成のうち、電流制御に関連する機能部である電流制御部と駆動回路がモータ側に配置されている。このことは、サーボ制御のための機能部のうちモータの挙動に最も影響の強い一部を駆動対象であるモータに近い位置に配置していることを意味する。この結果、位置及び速度に関連する機能部を含む完全な機能部によるサーボ制御と比べると精緻な制御は困難ではあるが、モータの運転の停止や継続等のように、簡便な制御は十分に担保し得る。したがって、上記の電流制御部の配置は、ある程度のモータの制御性を確保しながらコンパクトなサーボシステムの構築を可能とするものである。 Further, as described above, in the servo system disclosed in the present application, among the configurations corresponding to a conventional servo driver, a current control section and a drive circuit, which are functional sections related to current control, are arranged on the motor side. This means that among the functional units for servo control, a part that has the strongest influence on the behavior of the motor is placed close to the motor that is the drive target. As a result, although it is difficult to perform precise control compared to servo control using complete functional units including function units related to position and speed, it is sufficient for simple control such as stopping or continuing motor operation. Can be guaranteed. Therefore, the arrangement of the current control section described above makes it possible to construct a compact servo system while ensuring a certain degree of motor controllability.
ここで、上記のサーボシステムにおいて、前記モータは、前記第1通信部と前記第2通信部との間の無線通信に関する異常を検出する第1検出部と、前記第1検出部により異常が検出されたとき、前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出し、前記モータを停止させる異常時処理部と、を更に備えてもよい。無線通信に関する異常としては、所定時間以上の無線通信の断絶やノイズの増大等、モータの好適なサーボ制御に悪影響を及ぼし得る通信状況等が例示できる。そして、モータ側には、電流制御部が配置されているため、第1検出部によって無線通信上の異常が検出された場合には、電流制御部に対して駆動電流を停止するための停止指令を出すことで、当該異常に影響されることなく速やかにモータを停止させることができる。このような構成により、コンパクトなサーボシステムに寄与する無線通信に万が一問題が生じた場合でも、サーボシステムの安全性を好適に維持することができる。 Here, in the above servo system, the motor includes a first detection unit that detects an abnormality regarding wireless communication between the first communication unit and the second communication unit, and an abnormality detected by the first detection unit. The motor may further include an abnormality processing unit that issues a stop command to the current control unit to stop the drive current and stops the motor when the motor is stopped. Examples of abnormalities related to wireless communication include communication conditions that can adversely affect proper servo control of the motor, such as interruption of wireless communication for a predetermined time or more and increase in noise. Since a current control unit is disposed on the motor side, if an abnormality in wireless communication is detected by the first detection unit, a stop command is issued to the current control unit to stop the drive current. By issuing , the motor can be stopped immediately without being affected by the abnormality. With such a configuration, even if a problem should occur in the wireless communication contributing to the compact servo system, the safety of the servo system can be suitably maintained.
ここで、上記のサーボシステムにおいて、前記異常時処理部は、前記第1検出部により異常が検出されたときでも当該異常が所定の範囲内に収まる程度であれば、前記モータの駆動履歴に基づいて前記電流制御部に駆動指令を出し、該モータの駆動を継続させてもよい。所定の範囲内とは、電流制御部のみによるモータの制御で対応が可能な、無線通信の異常の程度である。例えば、制御装置とモータとの間の無線通信の断絶時間が極めて短時間の場合等が考えられる。このような軽度の無線通信の異常の場合であれば、これまでのモータの駆動履歴から当該モータをどのように駆動すればよいか推測することが可能な場合がある。そのような場合には、異常時処理部は無線通信の異常を理由にモータを停止させるのではなく、その運転を継続することもできる。ただし、その後、当該異常が所定の範囲を逸脱する場合には、異常時処理部は、上記の通りモータを停止させるのが好ましい。 Here, in the above servo system, the abnormality processing unit is configured to detect an abnormality based on the drive history of the motor, if the abnormality is within a predetermined range even when the first detection unit detects the abnormality. A drive command may be issued to the current control unit to continue driving the motor. The term "within a predetermined range" refers to the degree of abnormality in wireless communication that can be handled by controlling the motor only by the current control section. For example, a case can be considered in which the disconnection time of wireless communication between the control device and the motor is extremely short. In the case of such a mild wireless communication abnormality, it may be possible to estimate how the motor should be driven based on the past drive history of the motor. In such a case, the abnormality processing unit may continue the operation of the motor instead of stopping the motor due to the abnormality in wireless communication. However, if the abnormality subsequently deviates from a predetermined range, the abnormality processing unit preferably stops the motor as described above.
また、上述までのサーボシステムにおいて、前記モータの第2通信部は、更に、該モータの駆動を非常停止させる非常停止装置と無線通信を介して信号の授受を行うように構成され、そして、前記モータの前記第1検出部は、更に、前記非常停止装置と前記第2通信部との間の無線通信に関する異常を検出するように構成されてもよい。そして、前記異常時処理部は、前記第1検出部により異常が検出されたとき、前記非常停止装置から非常停止のための信号が出されていない場合でも、前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出し、前記モータを停止させてもよい。このように制御装置とモータとの間の無線通信の異常だけではなく、非常停止装置とモータとの間の無線通信について異常が生じた場合でも、同様に、モータ側に配置された電流制御に対して停止指令を出すことで、無線通信の異常の影響受けることなく速やかにモータを停止でき、以て、サーボシステムの安全性を高めることができる。 In the servo system described above, the second communication unit of the motor is further configured to send and receive signals via wireless communication with an emergency stop device that stops the drive of the motor in an emergency. The first detection section of the motor may be further configured to detect an abnormality regarding wireless communication between the emergency stop device and the second communication section. The abnormality processing unit controls the current control unit to control the drive current when the first detection unit detects the abnormality, even if the emergency stop device does not output a signal for emergency stop. The motor may be stopped by issuing a stop command to stop the motor. In this way, even if an abnormality occurs not only in the wireless communication between the control device and the motor, but also in the wireless communication between the emergency stop device and the motor, the current control installed on the motor side will be affected. By issuing a stop command to the motor, the motor can be stopped immediately without being affected by abnormalities in wireless communication, thereby increasing the safety of the servo system.
ここで、上記のサーボシステムは、他のモータを更に含んでもよい。そして、前記モータ及び前記他のモータのそれぞれは、前記第2通信部と前記駆動回路と前記電流制御部とを有し、更に、互いに無線通信を介して信号の授受を行うモータ間通信部を有し、前記制御装置の前記第1通信部は、前記モータ及び前記他のモータと無線通信を介して信号の授受を行うように構成され、前記制御装置の前記位置・速度制御部は、前記モータ及び前記他のモータへの指令値と、該モータ及び該他のモータの動作に関連するフィードバック信号である前記第1信号とに基づいて位置及び速度に関する制御ループ演算を行い、その演算結果を、前記第1通信部を介して前記モータ側及び前記他のモータ側のそれぞれに出力するように構成されてもよい。このように制御装置による制御対象が複数のモータとなった場合でも、位置・速度制御部と電流制御部のそれぞれの配置を、制御装置側とモータ側に分けることで、モータのサーボ制御の環境を好適に維持しながら、サーボシステムをコンパクトに構築することが可能となる。 Here, the above servo system may further include another motor. Each of the motor and the other motor includes the second communication section, the drive circuit, and the current control section, and further includes an inter-motor communication section that exchanges signals with each other via wireless communication. the first communication unit of the control device is configured to send and receive signals to and from the motor and the other motor via wireless communication; Control loop calculations regarding position and speed are performed based on command values for the motor and the other motor, and the first signal which is a feedback signal related to the operation of the motor and the other motor, and the calculation results are , the output may be configured to be output to each of the motor side and the other motor side via the first communication unit. Even when a control device controls multiple motors in this way, the environment for motor servo control can be improved by separating the positions of the position/speed control section and current control section into the control device side and the motor side. It becomes possible to construct a servo system compactly while maintaining a suitable value.
このように構成されるサーボシステムにおいて、前記モータと前記他のモータは、前記制御装置によって同期制御されてもよい。そして、前記モータは、前記第1通信部と前記第2通信部との間の無線通信に関する異常を検出する第1検出部と、前記第1検出部により異常が検出されたとき、前記モータの前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出すとともに、前記モータ間通信部を介して前記他のモータの前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出し、該モータ及び該他のモータを同期して停止させる異常時処理部と、を更に備えてもよい。このような構成によれば、モータと他のモータとの間で同期制御が行われている場合に、モータと制御装置との間の無線通信に関する異常が生じると、各モータの電流制御部に対して停止指令を出すことで互いの同期制御を維持しながら好適に両者を停止させることができ、停止に起因した悪影響を抑制することができる。 In the servo system configured in this manner, the motor and the other motor may be synchronously controlled by the control device. The motor includes a first detection unit that detects an abnormality regarding wireless communication between the first communication unit and the second communication unit, and when the first detection unit detects an abnormality, the motor A stop command to stop the drive current is issued to the current control unit, and a stop command to stop the drive current is issued to the current control unit of the other motor via the inter-motor communication unit, and the motor and an abnormality processing unit that stops the other motors in synchronization. According to such a configuration, when an abnormality regarding wireless communication between the motor and the control device occurs when synchronous control is performed between the motor and other motors, the current control section of each motor is On the other hand, by issuing a stop command, it is possible to suitably stop both while maintaining mutual synchronous control, and it is possible to suppress the adverse effects caused by the stop.
また、上記のサーボシステムにおいて、前記モータ及び前記他のモータのそれぞれは、更に、それぞれに対する無線給電のための信号の授受を行う無線給電部を有してもよい。そして、前記モータは、前記無線給電部による無線給電のための通信に関する異常を検出する第2検出部を、更に備え、前記異常時処理部は、前記第2検出部により異常が検出されたとき、前記モータの前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出すとともに、前記モータ間通信部を介して前記他のモータの前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出し、該モータ及び該他のモータを同期して停止させる。無線給電部は、例えば、モータに関連する電気機器に対して、外部から電力を無線で給電することができる。一例としては、エンコーダやサーボ制御のためにモータに設けられるセンサ等の駆動電力を供給するために、無線給電が行われる。 Furthermore, in the above servo system, each of the motor and the other motor may further include a wireless power supply unit that sends and receives signals for wireless power supply to each motor. The motor further includes a second detection unit that detects an abnormality regarding communication for wireless power supply by the wireless power supply unit, and the abnormality processing unit is configured to detect an abnormality when the second detection unit detects an abnormality. , issues a stop command to the current control section of the motor to stop the drive current, and also issues a stop command to the current control section of the other motor to stop the drive current via the inter-motor communication section. and stop this motor and the other motors synchronously. The wireless power supply unit can, for example, wirelessly supply power from the outside to an electrical device related to a motor. For example, wireless power supply is performed to supply driving power to an encoder, a sensor provided in a motor for servo control, and the like.
無線給電の場合も、その無線通信に異常が生じるとモータに対して必要な電力を送電することができなくなり、好適なサーボ制御が妨げられる恐れがある。特に、モータと他の
モータとが互いに同期制御されている場合、一方のモータの駆動は他方にも大きく影響することになる。そこで、モータ同士の間のモータ間通信部を利用することで、無線給電のための通信に関して異常が検出された場合にも、モータと制御装置間の無線通信の異常の場合と同じように各モータの電流制御部に対して停止指令を出すことで、互いの同期制御を維持しながら好適に両者を停止させることができる。
Even in the case of wireless power supply, if an abnormality occurs in the wireless communication, it becomes impossible to transmit the necessary power to the motor, and there is a possibility that suitable servo control may be hindered. In particular, when a motor and another motor are controlled synchronously with each other, driving one motor will greatly affect the other motor. Therefore, by using the inter-motor communication section between motors, even if an abnormality is detected regarding communication for wireless power supply, each By issuing a stop command to the current control section of the motor, it is possible to suitably stop both while maintaining mutual synchronous control.
また、上記のサーボシステムにおいて、別法として、前記モータは、前記第1通信部と前記第2通信部との間の無線通信に関する異常を検出する第1検出部と、前記第1検出部により異常が検出されたとき、前記制御装置から出された駆動電流の停止指令を、前記モータ間通信部を介して前記他のモータから受信し、該受信された該停止指令に従って前記モータの前記電流制御部により該モータを停止させる異常時処理部と、を更に備えてもよい。この構成によれば、無線通信に関する異常が生じた場合には、制御装置からの停止指令が、異常が生じていない経路を経て、すなわち、他のモータを経由してモータに届けられることで、電流制御部に対して停止指令を出し、当該モータを停止させることができる。 Alternatively, in the above servo system, the motor may include a first detection section that detects an abnormality regarding wireless communication between the first communication section and the second communication section, and a first detection section. When an abnormality is detected, a command to stop the drive current issued from the control device is received from the other motor via the inter-motor communication unit, and the current of the motor is adjusted according to the received stop command. The motor may further include an abnormality processing section that causes the control section to stop the motor. According to this configuration, when an abnormality regarding wireless communication occurs, a stop command from the control device is delivered to the motor via a path where no abnormality has occurred, that is, via another motor. A stop command can be issued to the current control section to stop the motor.
ここで、本願開示を、サーボシステムに組み込まれるモータの側面から捉えることができる。すなわち、本願開示は、モータへの指令値と、該モータの動作に関連するフィードバック信号である第1信号とに基づいて位置及び速度に関する制御ループ演算を行う位置・速度制御部を有する制御装置と、無線通信を介して信号の授受を行うように構成された通信部と、前記モータの駆動電流を生成する駆動回路と、前記通信部を介して無線通信で受信された、前記位置・速度制御部による演算結果と、前記駆動回路における前記モータの駆動電流に関連するフィードバック信号である第2信号とに基づいて駆動電流に関する制御ループ演算を行い、前記駆動回路に出力する電流制御部と、を備えるモータである。なお、上述までのサーボシステムについて開示された技術思想は、技術的な齟齬が生じない限りにおいて、本願開示のモータにも適用可能である。 Here, the present disclosure can be viewed from the aspect of a motor incorporated in a servo system. That is, the present disclosure provides a control device having a position/speed control section that performs control loop calculations regarding position and speed based on a command value to a motor and a first signal that is a feedback signal related to the operation of the motor. , a communication unit configured to send and receive signals via wireless communication, a drive circuit that generates a drive current for the motor, and the position/speed control received via wireless communication via the communication unit. a current control unit that performs a control loop calculation regarding the drive current based on the calculation result by the unit and a second signal that is a feedback signal related to the drive current of the motor in the drive circuit, and outputs the result to the drive circuit; It is equipped with a motor. Note that the technical ideas disclosed for the servo system described above can also be applied to the motor disclosed in the present application, as long as no technical discrepancy occurs.
更に、上記モータは、前記制御装置との間の無線通信に関する異常を検出する第1検出部と、前記第1検出部により異常が検出されたとき、前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出し、前記モータを停止させる異常時処理部と、を備えてもよい。この構成により、無線通信において異常が生じた場合に、異常時処理部によって異常にかかわらずモータを停止させることができる。 Furthermore, the motor includes a first detection section that detects an abnormality regarding wireless communication with the control device, and a function that causes the current control section to stop the drive current when the first detection section detects the abnormality. The motor may also include an abnormality processing unit that issues a stop command to stop the motor. With this configuration, when an abnormality occurs in wireless communication, the abnormality processing section can stop the motor regardless of the abnormality.
モータのサーボ制御の環境を好適に維持しながら、サーボシステムをコンパクトに構築することができる。 The servo system can be constructed compactly while maintaining a suitable environment for motor servo control.
以下、本願開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細を説明する。なお、図
中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。本願開示では、サーボシステムの一つの例示的形態として、制御装置(PLC)によりサーボ制御されるモータの数を2台とする形態を示すが、サーボ制御されるモータは1台でもよく、また3台以上でも構わない。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are attached to the same or corresponding parts in the figures, and the description thereof will not be repeated. In the present disclosure, as one exemplary form of the servo system, a form in which the number of motors servo-controlled by a control device (PLC) is two is shown, but the number of motors servo-controlled may be one, or three. It doesn't matter if it's more than one.
図1は、サーボシステムの概略構成を示す図である。当該サーボシステムによるサーボ制御の対象は2台のモータ2とモータ2aである。また、図2は、当該サーボシステムに形成されるサーボ制御構造を示す。図1のサーボシステムは、制御装置であるPLC(Programmable Logic Controller)5と、2台のモータ2、2aと、非常停止装置8とを含む
。当該サーボシステムは、PLC5で生成される動作指令信号pcmdに制御対象である各制御軸のモータ2、2aを追従させるように、サーボ制御するためのシステムである。なお、本願開示では、モータ2とモータ2aはそれぞれ独立してサーボ制御されるケースと、モータ2とモータ2aが同期してサーボ制御(同期制御)されるケースに言及する。いずれのケースを採用するかは、モータ2、2aによって駆動される装置等の駆動目的等による。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a servo system. The objects of servo control by the servo system are two
モータ2、2aが組み込まれる装置の一例としては、例えば、工作機械や搬送装置等のXYテーブルや、複数の関節軸を有する産業用ロボットのアーム等が挙げられる。モータ2、2aは、ACサーボモータである。モータ2、2aにはそれぞれエンコーダ28、28aが取り付けられており、当該エンコーダにより各モータの動作に関する信号がフィードバック送信されている。このフィードバック送信される信号(以下、フィードバック信号という)は、たとえばモータ2、2aの回転軸の回転位置(角度)についての位置情報や、その回転軸の回転速度の情報等を含む。
Examples of devices in which the
また、PLC5は、モータ2、2aの動作(モーション)に関する動作指令信号を生成する。ここで、本願開示では、モータ2、2aのサーボ制御のための制御構造(サーボ制御構造)に関し、位置及び速度に関する制御ループ演算を行う位置・速度制御部52がPLC5側に配置され、各モータの駆動電流に関する制御ループ演算を行う電流制御部22、22aは、モータ2、2aのそれぞれに配置されている。すなわち、本願開示では、サーボ制御構造は、1つの装置内に配置されるのではなく、制御装置であるPLC5と、各モータのそれぞれに分割されて配置されている。そして、PLC5と各モータが互いに無線通信を介して、情報の授受を行うように構成される。サーボ制御構造の詳細については、後述する。
Further, the
また、モータ2、2aのそれぞれには、電流制御部22、22aによる演算結果である電流指令に従って、各モータの駆動電流を生成する駆動回路23、23aが設けられている。駆動回路23、23aは、いわゆるインバータ装置である。駆動回路23、23aへの電力には、図示しない交流電源から送られる交流電力が利用される。本願開示では、駆動回路23、23aは三相交流を受けるタイプのものであるが、単相交流を受けるタイプのものでもよい。
Furthermore, each of the
ここで、図2に基づいて、本願開示のサーボシステムのPLC5と各モータにわたって形成されているサーボ制御構造について説明する。当該サーボシステムでは、各制御軸に対応するサーボ制御構造が形成されている。すなわち、モータ2に対応するサーボ制御構造は、当該モータ2とPLC5の両者にわたって形成され、モータ2aに対応するサーボ制御構造は、当該モータ2aとPLC5の両者にわたって形成されている。各サーボ制御構造は、実質的には同一の内容を有するため、その詳細な説明についてはモータ2に対応するサーボ制御構造を中心に説明する。また、後述するように、PLC5とモータ2、2aのそれぞれとの間の信号の授受は、無線通信を介して実行される。図2においては、無線通信と有線通信とを区別して記載していないが、例えば、PLC5とモータ2との間の
信号の授受、すなわち、速度制御部522から電流制御部22への送信、エンコーダ28からPLC5への送信は無線通信を介して行われる。
Here, based on FIG. 2, a servo control structure formed over the
モータ2に対応するサーボ制御構造は、PLC5側に位置制御部521、速度制御部522を備え、モータ2側に電流制御部22を備えている。位置制御部521と速度制御部522が、図1に示す位置・速度制御部52のうちモータ2に対応する部分に相当する。したがって、位置・速度制御部52は、モータ2、2aに対応する、位置制御部521、速度制御部522及び位置制御部521a、速度制御部522aを含むものである。位置制御部521は、例えば、比例制御(P制御)を行う。具体的には、PLC5内で生成される位置指令pcmdと検出位置との偏差である位置偏差に、所定の位置比例ゲインを乗ずることにより速度指令vcmdを算出する。
The servo control structure corresponding to the
速度制御部522は、例えば、比例積分制御(PI制御)を行う。具体的には、位置制御部521により算出された速度指令vcmdと検出速度との偏差である速度偏差の積分量に所定の速度積分ゲインを乗じ、その算出結果と当該速度偏差の和に所定の速度比例ゲインを乗ずることにより、トルク指令τcmdを算出する。また、速度制御部522はPI制御に代えてP制御を行ってもよい。算出されたトルク指令τcmdが、位置・速度制御部52の演算結果であり、当該演算結果が、無線通信を介してモータ2側に送信されることになる。
The
電流制御部22は、速度制御部522により算出されたトルク指令τcmdと、駆動回路23からモータ2の巻線に供給された駆動電流との偏差に基づいて電流指令Ccmdを駆動回路23に対して出力し、それによりモータ2の駆動電流が生成される。電流制御部22は、トルク指令に関するフィルタ(1次のローパスフィルタ)や一又は複数のノッチフィルタを含み、制御パラメータとして、これらのフィルタの性能に関するカットオフ周波数等を有していてもよい。
The
そして、サーボ制御構造では、モータ2が有するエンコーダ28の検出信号に基づいて算出された検出位置信号と検出速度信号が、それぞれ位置及び速度に関するフィードバック信号として、位置制御部521、速度制御部522に対してフィードバックされる。このフィードバック信号の送信も、無線通信を介してPLC5側に送信される。
In the servo control structure, the detected position signal and the detected speed signal calculated based on the detection signal of the
また、上述したように、モータ2aに対応するサーボ制御構造についても、PLC5側に位置制御部521a、速度制御部522aが配置され、モータ2a側に電流制御部22aが配置される。位置制御部521a、速度制御部522a、電流制御部22aは、それぞれ位置制御部521、速度制御部522、電流制御部22に対応する機能部である。
Further, as described above, regarding the servo control structure corresponding to the
続いて、サーボシステムに含まれるPLC5、モータ2、2a、非常停止装置8がそれぞれ有する、その他の機能部について説明する。先ず、PLC5が有する機能部について説明する。PLC5は、通信部51と位置・速度制御部52を有する。後者については既に述べたとおりである。前者の通信部51は、PCL5によるサーボ制御の対象となるモータ2、2aのそれぞれとの間で無線通信を行うための機能部である。したがって、通信相手となるモータ2、2aのそれぞれにも対応する通信部21、21aが設けられている。通信部51と通信部21、通信部51と通信部21aとの間の無線通信には、任意の方式の無線通信を採用することができる。通信部51と通信部21との間では、図2で示した速度制御部522からモータ2側へのトルク指令τcmdと、エンコーダ28の検出信号に基づく、検出速度信号及び検出位置信号が無線通信を介して送信されることになる。通信部51aと通信部21aとの間についても、実質的に同様である。
Next, other functional units included in the
次に、モータ2は、通信部21、電流制御部22、駆動回路23、検出部24、異常時
処理部25、モータ間通信部26、無線給電部27、エンコーダ28を有する。通信部21、電流制御部22、駆動回路23、エンコーダ28については既に言及しているので、主にその他の機能部について説明する。なお、通信部21については、PLC5の他に、非常停止装置8との間でも無線通信を行うことが可能である。したがって、通信相手となる非常停止装置8にも対応する通信部81が設けられている。
Next, the
検出部24は、モータ2が周辺の通信相手と無線通信を行う際に当該無線通信に関する異常を検出する機能部である。本願開示においては、モータ2は、PLC5、非常停止装置8と無線通信を行う。更に、モータ2は、後述する無線給電部27によって、供給装置50からエンコーダ28やその他のモータ2に搭載された不図示のセンサ等の駆動電力が無線通信によって給電されており、その給電のための無線給電も検出部24による異常検出の対象とされる。したがって、検出部24は、本願開示の第1検出部と第2検出部に相当する。検出部41による異常検出は、無線通信の対象となる信号の様々なパラメータに基づいて実行される。例えば、当該信号が断絶された時間の長さや、当該信号におけるノイズの大きさ(SN比)等を利用して異常の検出を行うことができる。なお、後述するように、モータ2は、モータ間通信部26によってモータ2aとの間で無線通信を介して信号の授受が可能である。このモータ間の無線通信についても、検出部24による異常検出の対象としてもよい。
The
異常時処理部25は、検出部24によって無線通信の異常が検出されたときに電流制御部22に対して所定の指令を出して、モータ2の駆動を制御する機能部である。無線通信の異常が生じた場合、当該異常に起因してモータ2の駆動に関する安全性が阻害されるおそれがある。そこで、モータ2の駆動に関する安全性の観点から、異常時処理部25は、電流制御部22に対して電流制御に関する指令を出すことでモータ2の駆動を安全に制御する。本願開示では、モータ2のサーボ制御に関連する機能部のうち電流制御部22はモータ2側に配置されているため、仮に、PLC5とモータ2との間の無線通信に異常が生じた場合であっても、電流制御部22を介してある程度モータ2の駆動を制御することが可能である。なお、異常時処理部25によって電流制御部22に出される所定の指令は、モータ2を安全に制御できる指令であればよく、例えば、モータ2を停止させたり、安全な範囲でモータ2の駆動を継続したりする指令等が例示できる。
The
モータ間通信部26は、モータ2aとの無線通信を行うための機能部である。したがって、モータ2aにも対応するモータ間通信部26aが設けられている。次に、無線給電部27は、外部に設けられた供給装置50から無線通信を介して出力される、エンコーダ28やその他のモータ2に搭載された不図示のセンサ等を駆動するための駆動電力を受信し、その受信した信号の電気エネルギーをエンコーダ28等の駆動のための直流電力に変換する機能部である。無線給電部27と供給装置50との間の無線給電の方式には、公知の技術を採用することができ、例えば、電磁誘導方式や磁界共鳴方式等が例示できる。
The
また、モータ2aも、モータ2と同様に、通信部21a、電流制御部22a、駆動回路23a、検出部24a、異常時処理部25a、モータ間通信部26a、無線給電部27a、エンコーダ28aの各機能部を有する。なお、無線給電部27aに対して無線通信を介して電力を供給するのは供給装置50aである。
Similarly to the
次に、非常停止装置8は、通信部81と停止制御部82を有する。通信部81は既に述べたとおりである。停止制御部82は、無線通信の相手であるモータ2に対して非常停止信号を出力する機能部である。当該非常停止信号は、非常停止装置8に設けられている不図示のスイッチをユーザが押下することで出力される。出力された非常停止信号は、通信部81を介してモータ2側に送信され、モータ2において設けられた不図示の遮断装置を作動させて、駆動回路23から供給される駆動電流の経路を遮断することで、モータ2が
非常停止される。このように非常停止装置8はモータ2の安全上重要な装置であるから、非常時に確実に非常停止信号がモータ2に届けられるように、常時、非常停止装置8の通信部81とモータ2の通信部21との無線通信が確立されている必要がある。そこで、この無線通信の確立を確認するための基準信号が停止制御部82からモータ2側に送信され、それに応答する応答信号がモータ2から非常停止装置8側に送信されている。この基準信号と応答信号のやり取りを監視することで、両者の間の無線通信の確保が為されているかを判断できる。仮にやり取りが途切れてしまった場合には、モータ2側では検出部24によってその状況が検出されることになる。
Next, the
<安全制御1>
ここで、図3に基づいて、モータ2において実行される第1の安全制御について説明する。当該安全制御は、図1に示すモータ2が有する各機能部が協働して繰返し実行される。なお、当該安全制御においては、モータ2とモータ2aは、同期制御は行っていない。したがって、当該安全制御は、モータ2単独で実行される。
<
Here, the first safety control executed in the
先ず、S101では、PLC5の通信部51とモータ2の通信部21との間の無線通信に関して異常が生じたか否かが判定される。当該判定は検出部24によって行われる。例えば、PLC5の位置・速度制御部52(位置制御部521及び速度制御部522)の演算結果(すなわち、トルク指令τcmd)を、通信部21で受信できない状態が所定期間以上長く続いた場合には、異常が発生したことを検出できる。別法として、通信部21で検出された演算結果の信号におけるノイズの比率が所定の閾値より高い場合にも、異常が発生したことを検出できる。通信の異常検出の判定については、図1に示すサーボシステムが設置される場所や、PLC5とモータ2との間の障害物(固定式、可動式のものを含む)の存在等を考慮して適宜行われればよい。S101で肯定判定されると、S102で無線通信において異常が検出されたと判断される。また、S101で否定判定されると処理はS106へ進む。
First, in S101, it is determined whether an abnormality has occurred in the wireless communication between the
S102で異常検出がされた後、S103では、検出された異常が小程度のものであるか否かが判定される。ここでいう小程度とは、無線通信の異常が生じてはいるもののモータ2が有する電流制御部22によってモータ2の駆動状態を比較的安全に維持できると想定される程に、異常の程度が軽い場合を言う。後述のS105で述べるように、異常時処理部25は、異常の程度が軽い場合には、電流制御部22を利用してモータ2の駆動継続の処理を試みる。したがって、異常が小程度か否かの判定は、S105の処理の可否を考慮して行われる。例えば、無線通信ができない状態が続いた期間が、S101の判定の際に用いた所定期間の1.5倍より短い期間であれば、S105での異常時処理部25による処理でモータ2の駆動継続が可能であると判断できる。そのような場合、当該「所定期間の1.5倍より短い期間」を以て、S103での小程度に関する判定の閾値として採用することができる。S103で否定判定されると処理はS104へ進み、肯定判定されると処理はS105へ進む。
After the abnormality is detected in S102, it is determined in S103 whether or not the detected abnormality is small. The small degree here means that although an abnormality has occurred in wireless communication, the degree of abnormality is such that it is assumed that the
S104では、異常時処理部25によって、モータ2を停止させるために、電流制御部22に対して駆動電流を停止する指令、すなわち停止指令を出力する。無線通信に異常が生じている場合、モータ2がPLC5によるサーボ制御下に置かれた状態とはなっていないことになるが、S104の処理によって、モータ2側に残されている電流制御部22を用いて、モータ2をある程度の制御状態に置きながらモータ2を停止させることができる。この構成は、モータ2の安全性の観点から極めて有用なものであり、サーボシステムにおけるPLC5とモータ2との間の無線通信化を好適に補強する。S104の終了後、再び、安全制御は繰り返される。
In S104, the
また、S105では、異常時処理部25によって、電流制御部22を利用してモータ2
の駆動継続の処理が行われる。無線通信の異常が小程度である場合には、モータ2がPLC5によるサーボ制御下に置かれた状態とはなっていないものの、電流制御部22による電流制御を用いてある程度モータ2の動作を制御することが可能であり、故に、小程度の異常による悪影響を安全に回避し得る。具体的には、異常時処理部25は、過去のモータ2の駆動履歴に関する情報を用いて、電流制御部22に対してモータ2の駆動を継続するための指令を出力する。例えば、モータ2の回転速度の変化が少ない状況、もしくは回転速度が一定の状況においては、要する駆動電流は比較的小さいため、駆動履歴の情報から異常発生時の回転速度に対応する駆動トルクを算出し、当該駆動トルクに応じた指令を電流制御部22に出力する。これにより、PLC5との無線通信に異常が生じている場合でも、モータ2をある程度の制御下に置いた状態でその駆動を制御でき、モータ2を停止させる頻度を低減できる。S105の終了後、再び、安全制御は繰り返される。
Further, in S105, the
Processing to continue driving is performed. If the abnormality in wireless communication is small, the operation of the
ここで、S101で否定判定されると処理はS106へ進む。S106では、非常停止装置8の通信部81とモータ2の通信部21との間の無線通信に関して異常が生じたか否かが判定される。当該判定は検出部24によって行われる。上記の通り、非常停止装置8とモータ2との間では基準信号と応答信号のやり取りが行われている。そして、検出部24が、この信号のやり取りが途切れたことを検出すると、両者の間の無線通信において異常が発生したことを検出できる。S106で肯定判定されると、S107で無線通信において異常が検出されたと判断される。また、S106で否定判定されると、再び、安全制御は繰り返される。
Here, if a negative determination is made in S101, the process advances to S106. In S106, it is determined whether an abnormality has occurred in the wireless communication between the
非常停止装置8は、モータ2の安全上、重要性の高い装置である。そのため、非常停止装置8との無線通信において異常が発生している場合には、安全性を好適に確保する観点から、モータ2を速やかに停止させるのが好ましい。そこで、S107で異常検出が判断された後は、処理はS104へ進み、上述したように電流制御部22に対して停止指令を出力することでモータ2が停止される。
The
このように図3に示す安全制御によれば、位置・速度制御部52と電流制御部22とをPLC5とモータ2のそれぞれに配置するとともに両者の間を無線通信で情報の授受を行えるように構成されたサーボシステムにおいて、仮に当該無線通信に異常が生じた場合でも、モータ2をある程度の制御下においた状態でその動作を制御することができる。この結果、サーボシステムのコンパクト化と安全なモータの駆動を両立することが可能になる。
According to the safety control shown in FIG. 3, the position/
<安全制御2>
ここで、図4に基づいて、モータ2において実行される第2の安全制御について説明する。なお、当該安全制御においては、モータ2とモータ2aは同期制御を行っており、その制御中に、当該安全制御が、両者が有する各機能部が協働して繰返し実行される。
<
Here, the second safety control executed in the
S201では、PLC5の通信部51とモータ2の通信部21との間の無線通信に関して異常が生じたか否かが判定される。S201の処理は、実質的にS101の処理と同様である。201で肯定判定されると処理はS202へ進み、S202で無線通信において異常が検出されたと判断される。また、S201で否定判定されると処理はS205へ進む。
In S201, it is determined whether an abnormality has occurred in the wireless communication between the
S202で異常検出がされた後、S203では、異常時処理部25によって、モータ2とモータ2aを同期して停止させるために、モータ2の電流制御部22に対して駆動電流を停止する指令、すなわち停止指令を出力すると同時に、同期制御の対象であるモータ2aの電流制御部22aに対しても停止指令を出力する。電流制御部22aへの停止指令は、互いのモータ間通信部26、26aを介して届けられる。モータ間通信部26、26a
を用いることで、PLC5とモータ2との間の無線通信異常による悪影響は受けずに、停止指令を確実にモータ2aに届けることができる。S203の処理の結果、モータ2では電流制御部22によって、モータ2aでは電流制御部22aによって、両モータを同期させながら停止させることができる(S204の処理)。S204の終了後、再び、安全制御は繰り返される。
After the abnormality is detected in S202, in S203, the
By using this, the stop command can be reliably delivered to the
ここで、S201で否定判定されると処理はS205へ進む。S205では、供給装置50とモータ2の無線給電部27との間の、無線給電のための無線通信に関して異常が生じたか否かが判定される。当該判定は検出部24によって行われる。上記の通り、供給装置50と無線給電部27との間ではエンコーダ28等の駆動電力が無線給電されており、当該無線給電が行われなくなるとモータ2の駆動が困難となるため、このような場合にはモータ2を停止させるのが好ましい。そこで、例えば、無線給電部27を介して供給装置50から送られてくる単位時間当たりの電力が所定の閾値を下回った場合には、無線給電のための無線通信に関して異常が生じたことを検出できる。S205で肯定判定されると、S202で無線通信において異常が検出されたと判断される。また、S205で否定判定されると、再び、安全制御は繰り返される。
Here, if a negative determination is made in S201, the process advances to S205. In S205, it is determined whether an abnormality has occurred regarding wireless communication for wireless power supply between the
このように図4に示す安全制御によれば、位置・速度制御部52と電流制御部22、22aとをPLC5とモータ2、2aのそれぞれに配置するとともに両者の間を無線通信で情報の授受を行えるように構成されたサーボシステムにおいて、仮に当該無線通信に異常が生じた場合でも、同期制御を行っているモータ2とモータ2aを、ある程度の制御下においた状態で安全に停止させることができる。この結果、サーボシステムのコンパクト化と安全なモータの駆動を両立することが可能になる。
According to the safety control shown in FIG. 4, the position/
<安全制御3>
ここで、図5に基づいて、モータ2において実行される第3の安全制御について説明する。当該安全制御においては、モータ2とモータ2aは同期制御を行っていないが、両者が有する各機能部が協働して当該安全制御を繰返し実行する。
<Safety control 3>
Here, the third safety control executed in the
S301では、PLC5の通信部51とモータ2の通信部21との間の無線通信に関して異常が生じたか否かが判定される。S301の処理は、実質的にS101の処理と同様である。301で肯定判定されると処理はS302へ進み、S302で無線通信において異常が検出されたと判断される。また、S301で否定判定されると、再び、安全制御は繰り返される。
In S301, it is determined whether an abnormality has occurred in the wireless communication between the
S302で異常検出がされた後、S303では、PLC5で生成されたモータ2を停止させるための停止指令を、PLC5との無線通信が正常であるモータ2a経由を経由して受信する。具体的には、PLC5からモータ2宛の停止指令をモータ2aが受信し、更に、当該停止指令をモータ間通信部26、26aを介して、モータ2が受信する。そして、S304で、受信した停止指令を、異常時処理部25が電流制御部22に渡し、モータ2を停止させる。この結果、PLC5とモータ2との間の無線通信に関して異常が生じた場合でも、モータ2を安全に停止させることができる。S304の終了後、再び、安全制御は繰り返される。
After the abnormality is detected in S302, in S303, a stop command for stopping the
このように図5に示す安全制御によれば、位置・速度制御部52と電流制御部22とをPLC5とモータ2のそれぞれに配置するとともに両者の間を無線通信で情報の授受を行えるように構成されたサーボシステムにおいて、仮に当該無線通信に異常が生じた場合でも、モータ2をある程度の制御下においた状態でその動作を制御することができる。この結果、サーボシステムのコンパクト化と安全なモータの駆動を両立することが可能になる。
According to the safety control shown in FIG. 5, the position/
<付記1>
制御装置(5)と、モータ(2)とを含む、サーボシステムであって、
前記制御装置(5)は、
前記モータ(2)と無線通信を介して信号の授受を行うように構成された第1通信部(51)と、
前記モータ(2)への指令値と、該モータ(2)の動作に関連するフィードバック信号である第1信号とに基づいて位置及び速度に関する制御ループ演算を行い、その演算結果を、前記第1通信部を介して前記モータ側に出力する位置・速度制御部(52)と、
を有し、
前記モータ(2)は、
前記制御装置(5)と無線通信を介して信号の授受を行うように構成された第2通信部(21)と、
前記モータ(2)の駆動電流を生成する駆動回路(23)と、
前記位置・速度制御部(52)により出力され且つ前記第2通信部(21)により受信された前記演算結果と、前記駆動回路(23)における前記モータ(2)の駆動電流に関連するフィードバック信号である第2信号とに基づいて駆動電流に関する制御ループ演算を行い、その演算結果を、前記駆動回路に出力する電流制御部(22)と、
を有する、サーボシステム。
<
A servo system including a control device (5) and a motor (2),
The control device (5) includes:
a first communication unit (51) configured to exchange signals with the motor (2) via wireless communication;
A control loop calculation regarding position and speed is performed based on a command value to the motor (2) and a first signal which is a feedback signal related to the operation of the motor (2), and the calculation result is applied to the first signal. a position/speed control unit (52) that outputs to the motor side via a communication unit;
has
The motor (2) is
a second communication unit (21) configured to exchange signals with the control device (5) via wireless communication;
a drive circuit (23) that generates a drive current for the motor (2);
the calculation result output by the position/speed control section (52) and received by the second communication section (21), and a feedback signal related to the drive current of the motor (2) in the drive circuit (23); a current control unit (22) that performs a control loop calculation regarding the drive current based on the second signal and outputs the calculation result to the drive circuit;
A servo system with
<付記2>
モータ(2)への指令値と、該モータの動作に関連するフィードバック信号である第1信号とに基づいて位置及び速度に関する制御ループ演算を行う位置・速度制御部(52)を有する制御装置(5)と、無線通信を介して信号の授受を行うように構成された通信部(21)と、
前記モータ(2)の駆動電流を生成する駆動回路(23)と、
前記通信部(21)を介して無線通信で受信された、前記位置・速度制御部による演算結果と、前記駆動回路(23)における前記モータ(2)の駆動電流に関連するフィードバック信号である第2信号とに基づいて駆動電流に関する制御ループ演算を行い、前記駆動回路に出力する電流制御部(22)と、
を備える、モータ。
<
A control device having a position/speed control unit (52) that performs control loop calculations regarding position and speed based on a command value to the motor (2) and a first signal that is a feedback signal related to the operation of the motor. 5), a communication unit (21) configured to send and receive signals via wireless communication,
a drive circuit (23) that generates a drive current for the motor (2);
A feedback signal, which is a feedback signal related to the calculation result by the position/speed control unit and the drive current of the motor (2) in the drive circuit (23), received by wireless communication via the communication unit (21). a current control unit (22) that performs a control loop calculation regarding the drive current based on the two signals and outputs it to the drive circuit;
A motor.
2、2a モータ
5 PLC
21、21a 通信部
22、22a 電流制御部
23、23a 駆動回路
24、24a 検出部
25、25a 異常時処理部
26、26a モータ間通信部
27、27a 無線給電部
28、28a エンコーダ
50 供給装置
51 通信部
52 位置・速度制御部
2,
21,
Claims (10)
前記制御装置は、
前記モータと無線通信を介して信号の授受を行うように構成された第1通信部と、
前記モータへの指令値と、該モータの動作に関連するフィードバック信号である第1信号とに基づいて位置及び速度に関する制御ループ演算を行い、その演算結果を、前記第1通信部を介して前記モータ側に出力する位置・速度制御部と、
を有し、
前記モータは、
前記制御装置と無線通信を介して信号の授受を行うように構成された第2通信部と、
前記モータの駆動電流を生成する駆動回路と、
前記位置・速度制御部により出力され且つ前記第2通信部により受信された前記演算結果と、前記駆動回路における前記モータの駆動電流に関連するフィードバック信号である第2信号とに基づいて駆動電流に関する制御ループ演算を行い、その演算結果を、前記駆動回路に出力する電流制御部と、
を有する、サーボシステム。 A servo system including a control device and a motor,
The control device includes:
a first communication unit configured to exchange signals with the motor via wireless communication;
A control loop calculation regarding position and speed is performed based on a command value to the motor and a first signal that is a feedback signal related to the operation of the motor, and the calculation result is transmitted to the motor via the first communication unit. A position/speed control section that outputs to the motor side,
has
The motor is
a second communication unit configured to exchange signals with the control device via wireless communication;
a drive circuit that generates a drive current for the motor;
related to the drive current based on the calculation result output by the position/speed control unit and received by the second communication unit, and a second signal that is a feedback signal related to the drive current of the motor in the drive circuit. a current control unit that performs a control loop calculation and outputs the calculation result to the drive circuit;
A servo system with
前記第1通信部と前記第2通信部との間の無線通信に関する異常を検出する第1検出部と、
前記第1検出部により異常が検出されたとき、前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出し、前記モータを停止させる異常時処理部と、
を更に備える、請求項1に記載のサーボシステム。 The motor is
a first detection unit that detects an abnormality regarding wireless communication between the first communication unit and the second communication unit;
an abnormality processing unit that issues a stop command to the current control unit to stop the drive current and stops the motor when an abnormality is detected by the first detection unit;
The servo system according to claim 1, further comprising:.
請求項2に記載のサーボシステム。 The abnormality processing unit is configured to issue a drive command to the current control unit based on the drive history of the motor, if the abnormality is within a predetermined range even when the first detection unit detects the abnormality. and continue driving the motor.
The servo system according to claim 2.
前記モータの前記第1検出部は、更に、前記非常停止装置と前記第2通信部との間の無線通信に関する異常を検出するように構成され、
前記異常時処理部は、前記第1検出部により異常が検出されたとき、前記非常停止装置から非常停止のための信号が出されていない場合でも、前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出し、前記モータを停止させる、
請求項2又は請求項3に記載のサーボシステム。 The second communication unit of the motor is further configured to send and receive signals via wireless communication with an emergency stop device that stops the drive of the motor in an emergency;
The first detection unit of the motor is further configured to detect an abnormality regarding wireless communication between the emergency stop device and the second communication unit,
The abnormality processing unit is configured to stop the drive current to the current control unit when the first detection unit detects an abnormality, even if the emergency stop device does not output a signal for emergency stop. issuing a stop command to stop the motor;
The servo system according to claim 2 or claim 3.
前記モータ及び前記他のモータのそれぞれは、前記第2通信部と前記駆動回路と前記電流制御部とを有し、更に、互いに無線通信を介して信号の授受を行うモータ間通信部を有し、
前記制御装置の前記第1通信部は、前記モータ及び前記他のモータと無線通信を介して信号の授受を行うように構成され、
前記制御装置の前記位置・速度制御部は、前記モータ及び前記他のモータへの指令値と、該モータ及び該他のモータの動作に関連するフィードバック信号である前記第1信号とに基づいて位置及び速度に関する制御ループ演算を行い、その演算結果を、前記第1通信部を介して前記モータ側及び前記他のモータ側のそれぞれに出力するように構成される、
請求項1に記載のサーボシステム。 The servo system further includes another motor,
Each of the motor and the other motor includes the second communication section, the drive circuit, and the current control section, and further includes an inter-motor communication section that exchanges signals with each other via wireless communication. ,
The first communication unit of the control device is configured to send and receive signals to and from the motor and the other motor via wireless communication,
The position/speed control unit of the control device controls the position based on command values for the motor and the other motor, and the first signal that is a feedback signal related to the operation of the motor and the other motor. and is configured to perform control loop calculations regarding speed and output the calculation results to each of the motor side and the other motor side via the first communication unit.
The servo system according to claim 1.
前記モータは、
前記第1通信部と前記第2通信部との間の無線通信に関する異常を検出する第1検出部と、
前記第1検出部により異常が検出されたとき、前記モータの前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出すとともに、前記モータ間通信部を介して前記他のモータの前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出し、該モータ及び該他のモータを同期して停止させる異常時処理部と、
を更に備える、請求項5に記載のサーボシステム。 The motor and the other motor are synchronously controlled by the control device,
The motor is
a first detection unit that detects an abnormality regarding wireless communication between the first communication unit and the second communication unit;
When the first detection section detects an abnormality, it issues a stop command to the current control section of the motor to stop the drive current, and also controls the current control of the other motor via the inter-motor communication section. an abnormality processing unit that issues a stop command to stop the drive current to the motor and stops the motor and the other motors in synchronization;
The servo system according to claim 5, further comprising:.
前記モータは、
前記無線給電部による無線給電のための通信に関する異常を検出する第2検出部を、更に備え、
前記異常時処理部は、前記第2検出部により異常が検出されたとき、前記モータの前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出すとともに、前記モータ間通信部を介して前記他のモータの前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出し、該モータ及び該他のモータを同期して停止させる、
請求項6に記載のサーボシステム。 Each of the motor and the other motor further includes a wireless power supply unit that sends and receives signals for wireless power supply to each of the motors,
The motor is
further comprising a second detection unit that detects an abnormality regarding communication for wireless power supply by the wireless power supply unit,
The abnormality processing unit issues a stop command to the current control unit of the motor to stop the drive current when an abnormality is detected by the second detection unit, and also issues a stop command to the current control unit of the motor to stop the drive current, and also outputs a stop command to the current control unit of the motor to stop the drive current. issuing a stop command to stop the drive current to the current control unit of the other motor, and synchronously stopping the motor and the other motor;
The servo system according to claim 6.
前記第1通信部と前記第2通信部との間の無線通信に関する異常を検出する第1検出部と、
前記第1検出部により異常が検出されたとき、前記制御装置から出された駆動電流の停止指令を、前記モータ間通信部を介して前記他のモータから受信し、該受信された該停止指令に従って前記モータの前記電流制御部により該モータを停止させる異常時処理部と、
を更に備える、請求項5に記載のサーボシステム。 The motor is
a first detection unit that detects an abnormality regarding wireless communication between the first communication unit and the second communication unit;
When an abnormality is detected by the first detection unit, a drive current stop command issued from the control device is received from the other motor via the inter-motor communication unit, and the received stop command is an abnormality processing unit that causes the current control unit of the motor to stop the motor according to the above;
The servo system according to claim 5, further comprising:.
前記モータの駆動電流を生成する駆動回路と、
前記通信部を介して無線通信で受信された、前記位置・速度制御部による演算結果と、前記駆動回路における前記モータの駆動電流に関連するフィードバック信号である第2信号とに基づいて駆動電流に関する制御ループ演算を行い、前記駆動回路に出力する電流制御部と、
を備える、モータ。 a control device having a position/speed control section that performs control loop calculations regarding position and speed based on a command value to the motor and a first signal that is a feedback signal related to the operation of the motor; a communication unit configured to send and receive signals;
a drive circuit that generates a drive current for the motor;
related to the drive current based on the calculation result by the position/speed control unit and a second signal that is a feedback signal related to the drive current of the motor in the drive circuit, which is received by wireless communication via the communication unit. a current control unit that performs control loop calculation and outputs it to the drive circuit;
A motor.
前記第1検出部により異常が検出されたとき、前記電流制御部に対して駆動電流を停止する停止指令を出し、前記モータを停止させる異常時処理部と、
を、更に備える、請求項9に記載のモータ。 a first detection unit that detects an abnormality regarding wireless communication with the control device;
an abnormality processing unit that issues a stop command to the current control unit to stop the drive current and stops the motor when an abnormality is detected by the first detection unit;
The motor according to claim 9, further comprising:.
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