JP2720584B2 - サーボシステムの同調位相制御装置 - Google Patents
サーボシステムの同調位相制御装置Info
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- JP2720584B2 JP2720584B2 JP2190680A JP19068090A JP2720584B2 JP 2720584 B2 JP2720584 B2 JP 2720584B2 JP 2190680 A JP2190680 A JP 2190680A JP 19068090 A JP19068090 A JP 19068090A JP 2720584 B2 JP2720584 B2 JP 2720584B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
- B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
- B41F13/004—Electric or hydraulic features of drives
- B41F13/0045—Electric driving devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
- B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
- B41F13/08—Cylinders
- B41F13/10—Forme cylinders
- B41F13/12—Registering devices
- B41F13/14—Registering devices with means for displacing the cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
- B41P2213/00—Arrangements for actuating or driving printing presses; Auxiliary devices or processes
- B41P2213/70—Driving devices associated with particular installations or situations
- B41P2213/73—Driving devices for multicolour presses
- B41P2213/734—Driving devices for multicolour presses each printing unit being driven by its own electric motor, i.e. electric shaft
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサーボシステムの制御装置に関し、特に、複
数の駆動軸を有し、それらの同調位相制御を必要とする
サーボシステムの同調位相制御装置に関する。
数の駆動軸を有し、それらの同調位相制御を必要とする
サーボシステムの同調位相制御装置に関する。
〔従来の技術〕 第３図は３本の印刷ロールの駆動用に適用された同調
位相制御装置の従来例を示す回路構成図である。
位相制御装置の従来例を示す回路構成図である。
３本の印刷ロール11，12，13はサーボモータ131，1
32，133によりそれぞれ駆動され、各サーボモータに直
結されたパルスエンコーダ141，142，143は、各サーボ
モータの回転に応じて位置帰還パルス101，102，103を
出力する。
32，133によりそれぞれ駆動され、各サーボモータに直
結されたパルスエンコーダ141，142，143は、各サーボ
モータの回転に応じて位置帰還パルス101，102，103を
出力する。
ここに、同調位相制御とは、このようなセクショナル
サーボドライブ方式の装置において運転開始時点での各
サーボモータの回転子の位相関係を、運転中にも絶えず
同一に保つことを意味する。
サーボドライブ方式の装置において運転開始時点での各
サーボモータの回転子の位相関係を、運転中にも絶えず
同一に保つことを意味する。
このために、入力された速度指令vrefよりパルス列発
生器３で対応する基準位置指令パルス９を生成し、これ
と位置帰還パルス101との偏差を偏差カウンタ５で検出
して位置偏差信号15として出力する。位置偏差信号15は
D/A変換器６でD/A変換後、PI演算増幅器７よりゲイン調
整され、加算演算増幅器８により、F/V変換器４を介し
て基準位置指令パルス９より変換されたアナログ速度指
令に加算される。この加算値はサーボモータ131の回転
数指令111としてサーボドライバ121に与えられ、サーボ
ドライバ121はサーボモータ131を駆動する。他のサーボ
モータ132，133に対してもそれぞれ同様の制御装置によ
り回転数指令112，113が与えられ、各サーボモータ131
〜133は共通の速度指令vrefに対して回転数の偏差が０
になるように同調位相制御が行われていた。
生器３で対応する基準位置指令パルス９を生成し、これ
と位置帰還パルス101との偏差を偏差カウンタ５で検出
して位置偏差信号15として出力する。位置偏差信号15は
D/A変換器６でD/A変換後、PI演算増幅器７よりゲイン調
整され、加算演算増幅器８により、F/V変換器４を介し
て基準位置指令パルス９より変換されたアナログ速度指
令に加算される。この加算値はサーボモータ131の回転
数指令111としてサーボドライバ121に与えられ、サーボ
ドライバ121はサーボモータ131を駆動する。他のサーボ
モータ132，133に対してもそれぞれ同様の制御装置によ
り回転数指令112，113が与えられ、各サーボモータ131
〜133は共通の速度指令vrefに対して回転数の偏差が０
になるように同調位相制御が行われていた。
上述した従来の同調位相制御装置は、基準位置指令の
生成のためにパルス列発生器、F/V変換器、演算増幅器
などのハードウェアが不可欠であり、また、演算増幅器
を使用するため温度ドリフトり問題が生じ、さらに、制
御対象のサーボシステムの駆動軸が増えると、上述した
ハードウェアがその分だけ必要となり、費用が増大する
という欠点がある。
生成のためにパルス列発生器、F/V変換器、演算増幅器
などのハードウェアが不可欠であり、また、演算増幅器
を使用するため温度ドリフトり問題が生じ、さらに、制
御対象のサーボシステムの駆動軸が増えると、上述した
ハードウェアがその分だけ必要となり、費用が増大する
という欠点がある。
本発明の目的は、上述したハードウェアの代りにソフ
トウェアを用いて、精度が高く、また、サーボ駆動軸が
増加してもほとんど費用の増加を伴わないサーボシステ
ムの同調位相制御回路を提供することである。
トウェアを用いて、精度が高く、また、サーボ駆動軸が
増加してもほとんど費用の増加を伴わないサーボシステ
ムの同調位相制御回路を提供することである。
複数の駆動軸と、前記各駆動軸ごとにその駆動軸に接
続された駆動モータと、前記各駆動軸ごとに設けられ位
置帰還パルスを発生するパルスエンコーダと、前記駆動
モータごとに設けられ前記駆動モータを駆動するサーボ
ドライバとを有するサーボシステムの同調位相制御装置
において、 前記各駆動軸に共通に入力される速度指令を対応する
内部速度指令に変換し、一定の時間間隔ごとに、前記内
部速度指令を検出して積算し積算のつど積算値に所定の
係数を乗じて基準位置指令を生成し、前記基準位置指令
が演算の上限値に達した次には０に戻って符号なし整数
演算による積算を続行する基準位置指令発生手段と、 前記駆動軸ごとに前記位置帰還パルスを計数し積算し
て前記駆動軸ごとの帰還位置信号を生成し、前記帰還位
置信号が演算の上限値に達した次は０に戻って符号なし
整数演算による積算を続行する帰還位置信号生成手段
と、 前記各駆動軸のそれぞれに対応して前記基準位置指令
と前記帰還位置信号との符号付き整数演算による偏差に
PI演算を施して前記内部速度指令に加算して回転数指令
とし、前記回転数指令を対応する前記各サーボドライバ
に出力するPI演算手段と、 を有するコントローラを備える。
続された駆動モータと、前記各駆動軸ごとに設けられ位
置帰還パルスを発生するパルスエンコーダと、前記駆動
モータごとに設けられ前記駆動モータを駆動するサーボ
ドライバとを有するサーボシステムの同調位相制御装置
において、 前記各駆動軸に共通に入力される速度指令を対応する
内部速度指令に変換し、一定の時間間隔ごとに、前記内
部速度指令を検出して積算し積算のつど積算値に所定の
係数を乗じて基準位置指令を生成し、前記基準位置指令
が演算の上限値に達した次には０に戻って符号なし整数
演算による積算を続行する基準位置指令発生手段と、 前記駆動軸ごとに前記位置帰還パルスを計数し積算し
て前記駆動軸ごとの帰還位置信号を生成し、前記帰還位
置信号が演算の上限値に達した次は０に戻って符号なし
整数演算による積算を続行する帰還位置信号生成手段
と、 前記各駆動軸のそれぞれに対応して前記基準位置指令
と前記帰還位置信号との符号付き整数演算による偏差に
PI演算を施して前記内部速度指令に加算して回転数指令
とし、前記回転数指令を対応する前記各サーボドライバ
に出力するPI演算手段と、 を有するコントローラを備える。
本発明は、サーボシステムのコントローラを構成する
CPUにより、入力される速度指令を一定の時間間隔毎に
検出して積算し、積算の都度その値に所定の係数を乗じ
ることにより、時時刻刻に基準位置指令を生成し、この
基準位置指令が演算の上限値に達した次は０に戻り、演
算を続行する。
CPUにより、入力される速度指令を一定の時間間隔毎に
検出して積算し、積算の都度その値に所定の係数を乗じ
ることにより、時時刻刻に基準位置指令を生成し、この
基準位置指令が演算の上限値に達した次は０に戻り、演
算を続行する。
次に、第２図（ａ），（ｂ）を参照して上述した基準
位置指令の生成について説明する。
位置指令の生成について説明する。
いま、入力される速度指令vrefに対応する内部速度指
令値をVREF，基準位置指令をXREF、所定の係数をＡとす
ると、CPUによる演算処理としては、 で示される。但し、VREF（ｎ）はｎ番目に検出された内
部速度指令値VREFである。
令値をVREF，基準位置指令をXREF、所定の係数をＡとす
ると、CPUによる演算処理としては、 で示される。但し、VREF（ｎ）はｎ番目に検出された内
部速度指令値VREFである。
例えば、 検出する一定の時間間隔Ts:4msec 帰還パルス信号FBPPR :6000P/R サーボモータの速度（100％）:1500RPM コントローラの内部速度指令（100％）:10000 とすると、最高速度（100％）時の帰還パルス信号の周
波数は、 したがって、1Ts当りの帰還パルス数は 150000pps×４×10-3sec＝600p となり、したがって、 の関係が得られる。
波数は、 したがって、1Ts当りの帰還パルス数は 150000pps×４×10-3sec＝600p となり、したがって、 の関係が得られる。
これを一般化すると、 100％速度:Nr（RPM） 帰還パルス信号:FBPPR（P/R） 検出する一定の時間間隔:Ts（msec） とすると、 を得る。
第２図（ａ）は時間に対する内部速度指令値VREFの変
化の状況を示しており、第２図（ｂ）では、時間間隔Ts
毎に演算された基準位置指令XREFの増分が逐次積算され
てゆく状況を示している。
化の状況を示しており、第２図（ｂ）では、時間間隔Ts
毎に演算された基準位置指令XREFの増分が逐次積算され
てゆく状況を示している。
一方、被駆動機器のパルスエンコーダより帰還される
パルス信号を前記時間間隔毎に積算して帰還位置信号を
時時刻刻に生成し、この帰還位置信号が演算の上限値に
達した次は、０に戻り、演算を続行する。このように、
コントローラに積算時の数値の連続性を持たせることに
より、基準位置信号と基準位置信号との偏差演算におい
て、使用レジスタの上限または０近傍でも演算の連続性
を得ることができる。そこで、この偏差を速度指令に加
算して、偏差が０となるようにサーボドライバを介して
サーボモータの回転数制御を行う。各サーボモータに対
して共通の速度指令を用いて上述した制御を行うことに
より、同調位相制御が実現される。また、すべての演算
をCPUで実行するため、動作が確実で安価な装置を得る
ことができる。
パルス信号を前記時間間隔毎に積算して帰還位置信号を
時時刻刻に生成し、この帰還位置信号が演算の上限値に
達した次は、０に戻り、演算を続行する。このように、
コントローラに積算時の数値の連続性を持たせることに
より、基準位置信号と基準位置信号との偏差演算におい
て、使用レジスタの上限または０近傍でも演算の連続性
を得ることができる。そこで、この偏差を速度指令に加
算して、偏差が０となるようにサーボドライバを介して
サーボモータの回転数制御を行う。各サーボモータに対
して共通の速度指令を用いて上述した制御を行うことに
より、同調位相制御が実現される。また、すべての演算
をCPUで実行するため、動作が確実で安価な装置を得る
ことができる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明のサーボシステムの同調位相制御装置
の一実施例の構成を示すブロック図である。
の一実施例の構成を示すブロック図である。
本実施例においては、第３図について説明した従来例
のパルス列発生器３より加算演算増幅器８までの一連の
ハードウェアがCPUよりなるコントローラ21で置き換え
られており、第１図ではコントローラ21の行う演算内容
を説明するため、便宜的に回路構成表示としている。サ
ーボシステムのその他の構成は第２図の従来例と同様で
ある。
のパルス列発生器３より加算演算増幅器８までの一連の
ハードウェアがCPUよりなるコントローラ21で置き換え
られており、第１図ではコントローラ21の行う演算内容
を説明するため、便宜的に回路構成表示としている。サ
ーボシステムのその他の構成は第２図の従来例と同様で
ある。
次に、本実施例の演算動作を、図面を参照して説明す
る。
る。
入力された速度指令vrefはA/D変換器22により対応す
る内部速度指令VREFに変換されて基準位置指令発生回路
23に入力される。基準位置指令発生回路23は入力される
内部速度指令VREFを一定の時間間隔毎に検出し、逐次積
算して、作用欄で説明した係数Ａを乗じた上、その都
度、基準位置指令として出力する。この場合、この指令
値がそのレジスタの上限値に達した次は０に戻り、積算
を続行する。一方、エンコーダ141から帰還された位置
帰還パルス101をカウンタ24でカウントし、上述した速
度指令検出の場合と同一の時間間隔毎にカウント値を出
力する。位置帰還パルス積算回路25は、カウンタ24から
入力されるカウント値をカウンタ24の出力毎に積算して
帰還位置信号とし、この場合も、基準位置指令の場合と
同様に、レジスタ上限値に達したときは０に戻って積分
を続行する。次に基準位置指令と帰還位置信号との偏差
15を求め、PI演算回路26によりPI演算を施した後、内部
速度指令値VREFに加算して、D/A変換器26によりD/A変換
した後、回転数指令111をサーボドライバ121に出力す
る。サーボドライバ121は回転数指令111にしたがいサー
ボモータ131を駆動する。他のサーボモータ132，133に
対しても同様の制御が行われる。このようにして、共通
の速度指令vrefを基準として各偏差15が０となるように
同調位相制御が行われる。
る内部速度指令VREFに変換されて基準位置指令発生回路
23に入力される。基準位置指令発生回路23は入力される
内部速度指令VREFを一定の時間間隔毎に検出し、逐次積
算して、作用欄で説明した係数Ａを乗じた上、その都
度、基準位置指令として出力する。この場合、この指令
値がそのレジスタの上限値に達した次は０に戻り、積算
を続行する。一方、エンコーダ141から帰還された位置
帰還パルス101をカウンタ24でカウントし、上述した速
度指令検出の場合と同一の時間間隔毎にカウント値を出
力する。位置帰還パルス積算回路25は、カウンタ24から
入力されるカウント値をカウンタ24の出力毎に積算して
帰還位置信号とし、この場合も、基準位置指令の場合と
同様に、レジスタ上限値に達したときは０に戻って積分
を続行する。次に基準位置指令と帰還位置信号との偏差
15を求め、PI演算回路26によりPI演算を施した後、内部
速度指令値VREFに加算して、D/A変換器26によりD/A変換
した後、回転数指令111をサーボドライバ121に出力す
る。サーボドライバ121は回転数指令111にしたがいサー
ボモータ131を駆動する。他のサーボモータ132，133に
対しても同様の制御が行われる。このようにして、共通
の速度指令vrefを基準として各偏差15が０となるように
同調位相制御が行われる。
上述した説明では、便宜上、演算の経過を第１図の回
路構成表示について説明したが、実際には演算はすべ
て、コントローラ21（CPU）により内蔵のプログラムに
したがい実行される。
路構成表示について説明したが、実際には演算はすべ
て、コントローラ21（CPU）により内蔵のプログラムに
したがい実行される。
以上説明したように本発明は、積算時に数値の連続性
を保つ処理の可能なコントローラのCPUを用いて、すべ
ての演算をCPUにより実施することにより、外部からコ
ントローラに速度指令を与えるだけで同調位相制御を行
うことができ、外部に付帯するハードウェアを必要とせ
ず、かつ、すべてディジタルソフトウェア処理によるた
め、倍長データを利用することも可能で精度が高く、制
御対象の駆動軸の増加に対してもほとんど費用の増加を
伴わないサーボシステムの同調位相制御装置を得ること
ができる効果がある。
を保つ処理の可能なコントローラのCPUを用いて、すべ
ての演算をCPUにより実施することにより、外部からコ
ントローラに速度指令を与えるだけで同調位相制御を行
うことができ、外部に付帯するハードウェアを必要とせ
ず、かつ、すべてディジタルソフトウェア処理によるた
め、倍長データを利用することも可能で精度が高く、制
御対象の駆動軸の増加に対してもほとんど費用の増加を
伴わないサーボシステムの同調位相制御装置を得ること
ができる効果がある。
第１図は本発明のサーボシステムの同調位相制御装置の
一実施例の構成を示すブロック図、第２図（ａ）は内部
速度指令値VREFの変化の状況を示す図、第２図（ｂ）は
基準位置指令XREFの生成状況を示す図、第３図は同調位
相制御装置の従来例の回路構成図である。 11，12，13…印刷ロール、６…D/A変換器、101，102，1
03…位置帰還パルス、111，112，113…モータ回転数指
令、121，122，123…サーボドライバ、131，132，133…
サーボモータ、141，142，143…パルスエンコーダ、21
…コントローラ、22…A/D変換器、23…基準位置指令発
生回路、24…カウンタ、25…位置帰還パルス積算回路、
26…PI演算回路、vref…速度指令。
一実施例の構成を示すブロック図、第２図（ａ）は内部
速度指令値VREFの変化の状況を示す図、第２図（ｂ）は
基準位置指令XREFの生成状況を示す図、第３図は同調位
相制御装置の従来例の回路構成図である。 11，12，13…印刷ロール、６…D/A変換器、101，102，1
03…位置帰還パルス、111，112，113…モータ回転数指
令、121，122，123…サーボドライバ、131，132，133…
サーボモータ、141，142，143…パルスエンコーダ、21
…コントローラ、22…A/D変換器、23…基準位置指令発
生回路、24…カウンタ、25…位置帰還パルス積算回路、
26…PI演算回路、vref…速度指令。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の駆動軸と、前記各駆動軸ごとにその
駆動軸に接続された駆動モータと、前記各駆動軸ごとに
設けられ位置帰還パルスを発生するパルスエンコーダ
と、前記駆動モータごとに設けられ前記駆動モータを駆
動するサーボドライバとを有するサーボシステムの同調
位相制御装置において、 前記各駆動軸に共通に入力される速度指令を対応する内
部速度指令に変換し、一定の時間間隔ごとに、前記内部
速度指令を検出して積算し積算のつど積算値に所定の係
数を乗じて基準位置指令を生成し、前記基準位置指令が
演算の上限値に達した次には０に戻って符号なし整数演
算による積算を続行する基準位置指令発生手段と、 前記駆動軸ごとに前記位置帰還パルスを計数し積算して
前記駆動軸ごとの帰還位置信号を生成し、前記帰還位置
信号が演算の上限値に達した次は０に戻って符号なし整
数演算による積算を続行する帰還位置信号生成手段と、 前記各駆動軸のそれぞれに対応して前記基準位置指令と
前記帰還位置信号との符号付き整数演算による偏差にPI
演算を施して前記内部速度指令に加算して回転数指令と
し、前記回転数指令を対応する前記各サーボドライバに
出力するPI演算手段と、 を有するコントローラを備えたことを特徴とするサーボ
システムの同調位相制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2190680A JP2720584B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | サーボシステムの同調位相制御装置 |
| PCT/JP1991/000963 WO1992001562A1 (en) | 1990-07-20 | 1991-07-19 | Method and apparatus for controlling synchronized phases in system for driving printing rolls for corrugated board printing machine |
| DE69113979T DE69113979T2 (de) | 1990-07-20 | 1991-07-19 | Vorrichtung und Verfahren zum Regeln der Phase in einem Druckrollenantriebsystem für Wellpappendruckmaschinen. |
| US07/842,190 US5263413A (en) | 1990-07-20 | 1991-07-19 | Method and system for synchronously phase-controlling printing roll driving system for corrugated board printing press |
| EP91913077A EP0495987B1 (en) | 1990-07-20 | 1991-07-19 | Method and apparatus for controlling synchronized phases in system for driving printing rolls for corrugated board printing machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2190680A JP2720584B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | サーボシステムの同調位相制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499627A JPH0499627A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2720584B2 true JP2720584B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=16262097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2190680A Expired - Fee Related JP2720584B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | サーボシステムの同調位相制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5263413A (ja) |
| EP (1) | EP0495987B1 (ja) |
| JP (1) | JP2720584B2 (ja) |
| DE (1) | DE69113979T2 (ja) |
| WO (1) | WO1992001562A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4424752B4 (de) * | 1994-07-13 | 2004-07-22 | Maschinenfabrik Wifag | Verfahren und Vorrichtung zum synchronisierten Antreiben von Druckmaschinenkomponenten |
| US5492062A (en) * | 1995-05-08 | 1996-02-20 | Heidelberg Druckmaschinen Ag | Printing cylinder positioning device and method |
| AUPN367095A0 (en) * | 1995-06-20 | 1995-07-13 | Amcor Limited | Corrugated board manufacture |
| US5615609A (en) * | 1995-08-21 | 1997-04-01 | The Lawrence Paper Company | System and method for controlling AC motor driven multi-unit printing press |
| GB9621324D0 (en) * | 1996-10-12 | 1996-11-27 | Rockwell Graphic Syst | Printing apparatus |
| US5735205A (en) * | 1996-11-07 | 1998-04-07 | Westvaco Corporation | Printing press controller |
| DE19716943A1 (de) * | 1997-04-22 | 1998-11-05 | Windmoeller & Hoelscher | Verfahren zur Steuerung der Drehzahl der Druckzylinder einer Druckmaschine |
| US5743184A (en) * | 1997-05-27 | 1998-04-28 | Joe Irace | Gearless printing press |
| US5894802A (en) * | 1997-11-21 | 1999-04-20 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Method and apparatus for establishing an isolated position reference in a printing operation |
| JP3073727B2 (ja) * | 1998-12-21 | 2000-08-07 | 株式会社東京機械製作所 | 同期制御装置および同期制御方法 |
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