JP3073730B1 - 同期制御装置 - Google Patents
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- JP3073730B1 JP3073730B1 JP11048621A JP4862199A JP3073730B1 JP 3073730 B1 JP3073730 B1 JP 3073730B1 JP 11048621 A JP11048621 A JP 11048621A JP 4862199 A JP4862199 A JP 4862199A JP 3073730 B1 JP3073730 B1 JP 3073730B1
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
Abstract
【要約】
【課題】 速度指令による主制御ループと周波数偏差に
よる補正ループの時間的な遅延を解消し高精度な同期制
御を実現すること。 【解決手段】 マスターセクションの集中制御装置Ｃｍ
に速度設定に比例した周波数を入力とする位相検出器Ｐ
ｍを設け、位相検出器Ｐｍにより得られる回転位相信号
をスレーブセクションに送出する。スレーブセクション
制御装置Ｃｓ１，Ｃｓ２は、回転位相信号を受信し、同
一時刻におけるマスター速度設定信号とマスター位相設
定信号の両方を検出する。また、制御装置Ｃｓ１，Ｃｓ
２は電動機Ｄｓ１，Ｄｓ２のロータリーエンコーダーＲ
ｓ１，Ｒｓ２の出力より同一時刻における速度フィード
バック信号と位相フィードバック信号を得る。そして、
マスター位相設定信号と位相フィードバック信号の位相
偏差と、マスター速度設定信号、速度フィードバック信
号に基づき、電動機の同期制御を行う。
よる補正ループの時間的な遅延を解消し高精度な同期制
御を実現すること。 【解決手段】 マスターセクションの集中制御装置Ｃｍ
に速度設定に比例した周波数を入力とする位相検出器Ｐ
ｍを設け、位相検出器Ｐｍにより得られる回転位相信号
をスレーブセクションに送出する。スレーブセクション
制御装置Ｃｓ１，Ｃｓ２は、回転位相信号を受信し、同
一時刻におけるマスター速度設定信号とマスター位相設
定信号の両方を検出する。また、制御装置Ｃｓ１，Ｃｓ
２は電動機Ｄｓ１，Ｄｓ２のロータリーエンコーダーＲ
ｓ１，Ｒｓ２の出力より同一時刻における速度フィード
バック信号と位相フィードバック信号を得る。そして、
マスター位相設定信号と位相フィードバック信号の位相
偏差と、マスター速度設定信号、速度フィードバック信
号に基づき、電動機の同期制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、搬送装置、樹脂や
金属の加工装置、輪転印刷機などにおいて、複数の電動
機により駆動される機械軸の位相を相互に電気的に精度
よく同期して駆動する同期制御装置に関する。
金属の加工装置、輪転印刷機などにおいて、複数の電動
機により駆動される機械軸の位相を相互に電気的に精度
よく同期して駆動する同期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の電動機もしくは該電動機により駆
動される機械軸を電気的に相互の位相を一定に保持して
同期制御を行うとき、同期制御を行う複数の電動機の共
通の速度指令を主設定とし、これに速度指令に対応した
基準の周波数信号と該電動機に付属するロータリーエン
コーダーの周波数信号の偏差を検出し補正とするのが常
であった。しかし、かような従来の方法では速度指令に
よる主制御ループと周波数偏差による補正ループは信号
形態や検出方法は別々に構成され、速度指令による主制
御ループと周波数偏差による補正ループに時間的な遅延
が発生し、高精度な同期制御が極めて困難であった。
動される機械軸を電気的に相互の位相を一定に保持して
同期制御を行うとき、同期制御を行う複数の電動機の共
通の速度指令を主設定とし、これに速度指令に対応した
基準の周波数信号と該電動機に付属するロータリーエン
コーダーの周波数信号の偏差を検出し補正とするのが常
であった。しかし、かような従来の方法では速度指令に
よる主制御ループと周波数偏差による補正ループは信号
形態や検出方法は別々に構成され、速度指令による主制
御ループと周波数偏差による補正ループに時間的な遅延
が発生し、高精度な同期制御が極めて困難であった。
【０００３】図７は従来の複数の電動機の同期制御装置
の構成を示す図であり、図７は説明を簡単にするため複
数の電動機の同期制御において２台の電動機の例を示
す。図７において、Ｃｍはマスターセクションである集
中制御装置であり、集中制御装置Ｃｍにおいて、Ｓｍは
速度設定器、Ｔｍは該速度設定器Ｓｍによる速度設定信
号を送出する通信インターフェイスであり、速度設定信
号は、通信線路１を介してスレーブセクションに送出さ
れる。Ｆｍは前記速度設定器Ｓｍから出力される速度設
定信号を入力とし、速度設定入力に比例した周波数の信
号（以下周波数信号という）を発生する周波数信号発生
器で、この出力は信号線路２を介してスレーブセクショ
ンに送出される。なお、以下の説明では、デジタル信号
をシリアル信号に変換して伝送する線路を通信線路とよ
び、パルス信号をそのまま伝送する線路を信号線路とい
う。また、Ｃｓ１、Ｃｓ２はスレーブセクションの制御
装置、Ａｓ１、Ａｓ２はスレーブセクションの電動機の
駆動装置、Ｄｓ１、Ｄｓ２はスレーブセクションの電動
機、Ｒｓ１、Ｒｓ２は該電動機に付属するロータリーエ
ンコーダー、Ｇｓ１、Ｇｓ２は伝達装置、Ｋｓ１、Ｋｓ
２は前記電動機により駆動されるスレーブセクションの
機械軸である。
の構成を示す図であり、図７は説明を簡単にするため複
数の電動機の同期制御において２台の電動機の例を示
す。図７において、Ｃｍはマスターセクションである集
中制御装置であり、集中制御装置Ｃｍにおいて、Ｓｍは
速度設定器、Ｔｍは該速度設定器Ｓｍによる速度設定信
号を送出する通信インターフェイスであり、速度設定信
号は、通信線路１を介してスレーブセクションに送出さ
れる。Ｆｍは前記速度設定器Ｓｍから出力される速度設
定信号を入力とし、速度設定入力に比例した周波数の信
号（以下周波数信号という）を発生する周波数信号発生
器で、この出力は信号線路２を介してスレーブセクショ
ンに送出される。なお、以下の説明では、デジタル信号
をシリアル信号に変換して伝送する線路を通信線路とよ
び、パルス信号をそのまま伝送する線路を信号線路とい
う。また、Ｃｓ１、Ｃｓ２はスレーブセクションの制御
装置、Ａｓ１、Ａｓ２はスレーブセクションの電動機の
駆動装置、Ｄｓ１、Ｄｓ２はスレーブセクションの電動
機、Ｒｓ１、Ｒｓ２は該電動機に付属するロータリーエ
ンコーダー、Ｇｓ１、Ｇｓ２は伝達装置、Ｋｓ１、Ｋｓ
２は前記電動機により駆動されるスレーブセクションの
機械軸である。
【０００４】スレーブセクションの制御装置Ｃｓ１とＣ
ｓ２は同じように構成されており、以下の説明では、主
としてスレーブセクションＣｓ１について説明するが、
スレーブセクションＣｓ２についても同様である。図７
において、１１は通信インターフェイスであり、マスタ
ーセクションの通信インターフェイスＴｍから送出され
た速度設定信号を受信し、マスター速度設定信号とし
て、速度指令格納手段１２に格納する。１５はスレーブ
セクションのロータリーエンコーダーＲｓ１が出力する
周波数信号からフィードバック速度を検出する速度フィ
ードバック信号検出器である。１３は周波数偏差カウン
ターであり、前記マスターセクションの周波数発生器Ｆ
ｍからの周波数信号をアップカウントし、スレーブセク
ションのロータリーエンコーダーＲｓ１からの周波数信
号をダウンカウントすることにより偏差を検出する。
ｓ２は同じように構成されており、以下の説明では、主
としてスレーブセクションＣｓ１について説明するが、
スレーブセクションＣｓ２についても同様である。図７
において、１１は通信インターフェイスであり、マスタ
ーセクションの通信インターフェイスＴｍから送出され
た速度設定信号を受信し、マスター速度設定信号とし
て、速度指令格納手段１２に格納する。１５はスレーブ
セクションのロータリーエンコーダーＲｓ１が出力する
周波数信号からフィードバック速度を検出する速度フィ
ードバック信号検出器である。１３は周波数偏差カウン
ターであり、前記マスターセクションの周波数発生器Ｆ
ｍからの周波数信号をアップカウントし、スレーブセク
ションのロータリーエンコーダーＲｓ１からの周波数信
号をダウンカウントすることにより偏差を検出する。
【０００５】この周波数偏差カウンター１３の出力は比
例積分アンプ１４（以下、ＰＩアンプという）を経て、
前記速度指令格納手段１２が出力するマスター速度設定
信号に補正信号として加減算され、さらに速度フィード
バック検出器が出力する速度フィードバック信号と演算
され駆動装置Ａｓ１に送られる。すなわち、周波数偏差
カウンター１３の出力（周波数信号の偏差）に基づきマ
スター速度設定信号を補正し、該補正された速度設定信
号と速度フィードバック信号との偏差に基づき電動機Ｄ
ｓ１，Ｄｓ２を制御し、スレーブセクションＣｓ１．Ｃ
ｓ２の電動機Ｄｓ１，Ｄｓ２の速度と位相を制御する。
例積分アンプ１４（以下、ＰＩアンプという）を経て、
前記速度指令格納手段１２が出力するマスター速度設定
信号に補正信号として加減算され、さらに速度フィード
バック検出器が出力する速度フィードバック信号と演算
され駆動装置Ａｓ１に送られる。すなわち、周波数偏差
カウンター１３の出力（周波数信号の偏差）に基づきマ
スター速度設定信号を補正し、該補正された速度設定信
号と速度フィードバック信号との偏差に基づき電動機Ｄ
ｓ１，Ｄｓ２を制御し、スレーブセクションＣｓ１．Ｃ
ｓ２の電動機Ｄｓ１，Ｄｓ２の速度と位相を制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の方法ではスレーブセクションの同期制御において、
速度指令による主制御ループと周波数偏差による補正ル
ープが信号形態が異なり検出方法も異なるため、時間的
な遅延が避けられず高精度な同期制御が極めて困難であ
った。図８でこれをさら説明する。図８において、１
は、図７のマスターセクションＣｍの通信インターフェ
イスＴｍから送出され、スレーブセクションの制御装置
に設置された通信インターフェイス１１で受信、検出さ
れ、速度指令格納手段１２に格納される速度信号（速度
設定信号）である。また、同図の２は、図１のマスター
セクションＣｍの周波数発生器Ｆｍから送出され、スレ
ーブセクションの制御装置に設置された周波数偏差カウ
ンター１３に入力される周波数信号である。
来の方法ではスレーブセクションの同期制御において、
速度指令による主制御ループと周波数偏差による補正ル
ープが信号形態が異なり検出方法も異なるため、時間的
な遅延が避けられず高精度な同期制御が極めて困難であ
った。図８でこれをさら説明する。図８において、１
は、図７のマスターセクションＣｍの通信インターフェ
イスＴｍから送出され、スレーブセクションの制御装置
に設置された通信インターフェイス１１で受信、検出さ
れ、速度指令格納手段１２に格納される速度信号（速度
設定信号）である。また、同図の２は、図１のマスター
セクションＣｍの周波数発生器Ｆｍから送出され、スレ
ーブセクションの制御装置に設置された周波数偏差カウ
ンター１３に入力される周波数信号である。
【０００７】図８に模擬的に示すように速度信号１と周
波数信号２は信号の形態が違うとともに、検出方法も異
なるため、本来は重なるべきところが時間的に遅延が発
生する。さらに、図８において時刻ｔ１、ｔ２，ｔ３…
は、スレーブセクションにおいて同期制御処理をするタ
イミングを示すものであり、時刻ｔ２において速度信号
１のＡ点に対して周波数信号２は本来Ａ’点が対応する
ものであるが、速度信号１と周波数信号２は、その生成
の方法、伝達経路の相違により時間的な遅延が避けられ
ず、周波数信号２はＢ点の値が制御に使用されることと
なる。すなわち図２のΔＦ分が同期制御の誤差として同
期制御ループに入り込み、これにより高精度な同期制御
を困難としていた。
波数信号２は信号の形態が違うとともに、検出方法も異
なるため、本来は重なるべきところが時間的に遅延が発
生する。さらに、図８において時刻ｔ１、ｔ２，ｔ３…
は、スレーブセクションにおいて同期制御処理をするタ
イミングを示すものであり、時刻ｔ２において速度信号
１のＡ点に対して周波数信号２は本来Ａ’点が対応する
ものであるが、速度信号１と周波数信号２は、その生成
の方法、伝達経路の相違により時間的な遅延が避けられ
ず、周波数信号２はＢ点の値が制御に使用されることと
なる。すなわち図２のΔＦ分が同期制御の誤差として同
期制御ループに入り込み、これにより高精度な同期制御
を困難としていた。
【０００８】本発明は上記した従来技術の問題点を解決
するためになされたものであって、その目的とするとこ
ろは、複数の電動機の同期制御において速度と位相を同
一の信号より常時同時に検出することにより、前記の時
間的な遅延を解消し高精度な同期制御を実現することで
ある。
するためになされたものであって、その目的とするとこ
ろは、複数の電動機の同期制御において速度と位相を同
一の信号より常時同時に検出することにより、前記の時
間的な遅延を解消し高精度な同期制御を実現することで
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、次のようにし
て前記課題を解決する。複数の電動機の同期制御におい
て、マスターセクションである集中制御装置に速度設定
に比例した周波数を入力とし、スレーブセクションのＺ
相付きインクリメンタル方式のロータリーエンコーダー
の一回転に相当するパルス数をカウントしたときクリア
される位相検出器と、該位相検出器より得られるマスタ
ー位相設定信号をサンプリングし、伝送路を介してスレ
ーブセクションに送出する通信インタフェースを設け
る。また、スレーブセクションに、上記マスターセクシ
ョンから送られるマスター位相設定信号を受信する通信
インタフェースと、上記受信されたマスター位相設定信
号の変化分を求め、該変化分から速度設定信号を求める
速度設定演算手段と、上記スレーブセクションに設けら
れた位相検出器のオーバフロー回数を記憶する手段を設
ける。
て前記課題を解決する。複数の電動機の同期制御におい
て、マスターセクションである集中制御装置に速度設定
に比例した周波数を入力とし、スレーブセクションのＺ
相付きインクリメンタル方式のロータリーエンコーダー
の一回転に相当するパルス数をカウントしたときクリア
される位相検出器と、該位相検出器より得られるマスタ
ー位相設定信号をサンプリングし、伝送路を介してスレ
ーブセクションに送出する通信インタフェースを設け
る。また、スレーブセクションに、上記マスターセクシ
ョンから送られるマスター位相設定信号を受信する通信
インタフェースと、上記受信されたマスター位相設定信
号の変化分を求め、該変化分から速度設定信号を求める
速度設定演算手段と、上記スレーブセクションに設けら
れた位相検出器のオーバフロー回数を記憶する手段を設
ける。
【００１０】さらに、スレーブセクションに、スレーブ
セクションの電動機に付属したロータリーエンコーダ
ー、もしくは、該電動機により駆動される機械軸に連結
したＺ相付きインクリメンタル方式のロータリーエンコ
ーダーの出力をカウントし、スレーブセクションの上記
ロータリーエンコーダーの一回転に相当するパルス数を
カウントしたときクリアされる位相検出器と、上記位相
検出器が出力する位相信号の変化分から速度フィードバ
ック信号を求める速度設定演算手段と、上記スレーブセ
クションに設けられた位相検出器のオーバフロー回数を
記憶する手段と、上記マスターセクションに設けられた
位相検出器と、上記スレーブセクションに設けられた位
相検出器のオーバーフロー回数の差と、マスター位相設
定信号と上記位相検出器のカウント値の差に基づき位相
偏差を常時検出する位相偏差検出手段を設ける。そし
て、上記位相偏差検出手段より検出された位相偏差と、
マスター速度設定信号および速度フィードバック信号に
基づき、スレーブセクションの電動機もしくは該電動機
により駆動される機械軸の同期制御を行う。
セクションの電動機に付属したロータリーエンコーダ
ー、もしくは、該電動機により駆動される機械軸に連結
したＺ相付きインクリメンタル方式のロータリーエンコ
ーダーの出力をカウントし、スレーブセクションの上記
ロータリーエンコーダーの一回転に相当するパルス数を
カウントしたときクリアされる位相検出器と、上記位相
検出器が出力する位相信号の変化分から速度フィードバ
ック信号を求める速度設定演算手段と、上記スレーブセ
クションに設けられた位相検出器のオーバフロー回数を
記憶する手段と、上記マスターセクションに設けられた
位相検出器と、上記スレーブセクションに設けられた位
相検出器のオーバーフロー回数の差と、マスター位相設
定信号と上記位相検出器のカウント値の差に基づき位相
偏差を常時検出する位相偏差検出手段を設ける。そし
て、上記位相偏差検出手段より検出された位相偏差と、
マスター速度設定信号および速度フィードバック信号に
基づき、スレーブセクションの電動機もしくは該電動機
により駆動される機械軸の同期制御を行う。
【００１１】上記のように構成した同期制御装置のスレ
ーブセクションにおいては、マスターセクションから送
出される同一時刻の同一の回転位相より速度設定信号と
位相設定信号を得ることができるので、極めて精度の高
い同期制御を実現することができる。なお、上記におい
てマスターセクションである集中制御装置から送出する
信号を回転位相信号としたが、ロータリーエンコーダー
の機能を電子的に構成した手段から送出される周波数信
号を用いたり、マスターセクションに設けられた電動機
に付属したロータリーエンコーダー、もしくは、該電動
機により駆動される機械軸に連結したロータリーエンコ
ーダーから出力される周波数信号を用いてもよい。
ーブセクションにおいては、マスターセクションから送
出される同一時刻の同一の回転位相より速度設定信号と
位相設定信号を得ることができるので、極めて精度の高
い同期制御を実現することができる。なお、上記におい
てマスターセクションである集中制御装置から送出する
信号を回転位相信号としたが、ロータリーエンコーダー
の機能を電子的に構成した手段から送出される周波数信
号を用いたり、マスターセクションに設けられた電動機
に付属したロータリーエンコーダー、もしくは、該電動
機により駆動される機械軸に連結したロータリーエンコ
ーダーから出力される周波数信号を用いてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施形
態を説明する。図１、図４、図５、図６は本発明による
実施例の同期制御装置の構成を示す図、図２はマスター
セクションにおける処理を説明する図、図３は図１の具
体的構成例を示す図である。なお、図１、図５、図６は
本発明による複数の電動機の同期制御を簡単に説明する
ため、マスターセクションと二台のスレーブセクション
の例を示しており、従来例を示す図７と重複する個所は
同一の記号を付している。
態を説明する。図１、図４、図５、図６は本発明による
実施例の同期制御装置の構成を示す図、図２はマスター
セクションにおける処理を説明する図、図３は図１の具
体的構成例を示す図である。なお、図１、図５、図６は
本発明による複数の電動機の同期制御を簡単に説明する
ため、マスターセクションと二台のスレーブセクション
の例を示しており、従来例を示す図７と重複する個所は
同一の記号を付している。
【００１３】図１において、Ｃｍはマスターセクション
である集中制御装置、Ｃｓ１、Ｃｓ２はスレーブセクシ
ョンの制御装置、Ａｓ１、Ａｓ２はスレーブセクション
の電動機の駆動装置、Ｄｓ１、Ｄｓ２はスレーブセクシ
ョンの電動機、Ｒｓ１、Ｒｓ２は該電動機に付属するＺ
相付きインクリメンタル方式のロータリーエンコーダー
（以下ロータリーエンコーダーという）である。さらに
Ｇｓ１、Ｇｓ２は伝達装置、Ｋｓ１、Ｋｓ２は前記電動
機Ｄｓ１、Ｄｓ２によりＧｓ１、Ｇｓ２を介して駆動さ
れる回転する機械軸である。ここで、図１の実施例で
は、ロータリーエンコーダーが電動機に付属している場
合について示したが、伝達装置を介して電動機に連結さ
れた機械軸にロータリーエンコーダーを連結してもよ
い。
である集中制御装置、Ｃｓ１、Ｃｓ２はスレーブセクシ
ョンの制御装置、Ａｓ１、Ａｓ２はスレーブセクション
の電動機の駆動装置、Ｄｓ１、Ｄｓ２はスレーブセクシ
ョンの電動機、Ｒｓ１、Ｒｓ２は該電動機に付属するＺ
相付きインクリメンタル方式のロータリーエンコーダー
（以下ロータリーエンコーダーという）である。さらに
Ｇｓ１、Ｇｓ２は伝達装置、Ｋｓ１、Ｋｓ２は前記電動
機Ｄｓ１、Ｄｓ２によりＧｓ１、Ｇｓ２を介して駆動さ
れる回転する機械軸である。ここで、図１の実施例で
は、ロータリーエンコーダーが電動機に付属している場
合について示したが、伝達装置を介して電動機に連結さ
れた機械軸にロータリーエンコーダーを連結してもよ
い。
【００１４】次に図１のマスターセクションである集中
制御装置Ｃｍの構成について説明する。集中制御装置Ｃ
ｍにおいてＳｍは速度設定器であり、この出力は周波数
発生器Ｆｍに送られる。該周波数発生器Ｆｍは速度設定
入力に比例した周波数の信号を発生し、さらにこの周波
数信号は位相検出器Ｐｍに入力される。該位相検出器Ｐ
ｍは積算カウンターの機能を有しスレーブセクションの
ロータリーエンコーダーの一回転に相当するパルス数を
カウントしたときオーバーフローし、クリアされる。該
積算カウンターのカウント値は、所定の時間間隔ΔＴで
サンプリングされ、位相検出器Ｐｍは位相信号に相当し
た信号を出力する。この位相信号は、通信インターフェ
イスＴｍにより通信線路１’を介してスレーブセクショ
ンＣｓ１へ送出される。
制御装置Ｃｍの構成について説明する。集中制御装置Ｃ
ｍにおいてＳｍは速度設定器であり、この出力は周波数
発生器Ｆｍに送られる。該周波数発生器Ｆｍは速度設定
入力に比例した周波数の信号を発生し、さらにこの周波
数信号は位相検出器Ｐｍに入力される。該位相検出器Ｐ
ｍは積算カウンターの機能を有しスレーブセクションの
ロータリーエンコーダーの一回転に相当するパルス数を
カウントしたときオーバーフローし、クリアされる。該
積算カウンターのカウント値は、所定の時間間隔ΔＴで
サンプリングされ、位相検出器Ｐｍは位相信号に相当し
た信号を出力する。この位相信号は、通信インターフェ
イスＴｍにより通信線路１’を介してスレーブセクショ
ンＣｓ１へ送出される。
【００１５】上記速度設定器Ｓｍ、周波数発生器Ｆｍ、
位相検出器Ｐｍ、通信インターフェイスＴｍの作用につ
いて図２によりさらに説明する。速度設定器Ｓｍの指令
により周波数発生器Ｆｍは速度設定値に比例した周波数
の信号を発生し、その出力周波数は図２−アに示す如き
変化する。周波数発生器Ｆｍが出力する周波数信号は、
位相検出器Ｐｍの積算カウンターでカウントされ、該積
算カウンターのカウント値は、図２−イに示すように変
化する。ここで、位相検出器Ｐｍの積算カウンターは、
周波数発生器Ｆｍが出力する周波数のパルスを積算し、
スレーブセクションのロータリーエンコーダーの１回転
に相当するパルス数をカウントしたときオーバーフロー
しクリアされので、そのカウント値は、位相信号に相当
した値となる。
位相検出器Ｐｍ、通信インターフェイスＴｍの作用につ
いて図２によりさらに説明する。速度設定器Ｓｍの指令
により周波数発生器Ｆｍは速度設定値に比例した周波数
の信号を発生し、その出力周波数は図２−アに示す如き
変化する。周波数発生器Ｆｍが出力する周波数信号は、
位相検出器Ｐｍの積算カウンターでカウントされ、該積
算カウンターのカウント値は、図２−イに示すように変
化する。ここで、位相検出器Ｐｍの積算カウンターは、
周波数発生器Ｆｍが出力する周波数のパルスを積算し、
スレーブセクションのロータリーエンコーダーの１回転
に相当するパルス数をカウントしたときオーバーフロー
しクリアされので、そのカウント値は、位相信号に相当
した値となる。
【００１６】通信インターフェイスＴｍは、上記位相検
出器Ｐｍの積算カウンターのカウント値を時間ｔ１，ｔ
２，…（時間間隔ΔＴ）のタイミング（図２−イの黒丸
の時点）でサンプリングし、図２−ウに示す位相検出器
Ｐｍの積算カウンターのカウント値をシリアル信号に変
換し、周期的に高速に全スレーブセクションへ送出す
る。なお、該通信インターフェイスＴｍが位相信号を送
出する周期（＝ΔＴ）は、実用的には０．２ｍｓｅｃ以
下の短い周期であり、例えば、上記ロータリーエンコー
ダーの回転数が２４００ｒｐｍであるとすると１回転の
時間は２５ｍｓであるから、１回転当たり１２５個の位
相信号が送出されることとなる（図２では、わかりやす
くするため、１回転当たりの位相信号の個数を略３とし
ている）。
出器Ｐｍの積算カウンターのカウント値を時間ｔ１，ｔ
２，…（時間間隔ΔＴ）のタイミング（図２−イの黒丸
の時点）でサンプリングし、図２−ウに示す位相検出器
Ｐｍの積算カウンターのカウント値をシリアル信号に変
換し、周期的に高速に全スレーブセクションへ送出す
る。なお、該通信インターフェイスＴｍが位相信号を送
出する周期（＝ΔＴ）は、実用的には０．２ｍｓｅｃ以
下の短い周期であり、例えば、上記ロータリーエンコー
ダーの回転数が２４００ｒｐｍであるとすると１回転の
時間は２５ｍｓであるから、１回転当たり１２５個の位
相信号が送出されることとなる（図２では、わかりやす
くするため、１回転当たりの位相信号の個数を略３とし
ている）。
【００１７】次に図１のスレーブセクションの制御装置
Ｃｓ１、Ｃｓ２について説明する。スレーブセクション
の制御装置Ｃｓ１、Ｃｓ２において、２１は通信インタ
ーフェイス、２２は速度設定演算器、２３は位相設定検
出器である。また、２４はロータリーエンコーダーＲｓ
１，Ｒｓ２からの位相信号を受信する位相信号受信器、
２５は速度フィードバック信号検出器、２６は位相フィ
ードバック信号検出器、２７は位相偏差演算器、２８は
ＰＩアンプである。
Ｃｓ１、Ｃｓ２について説明する。スレーブセクション
の制御装置Ｃｓ１、Ｃｓ２において、２１は通信インタ
ーフェイス、２２は速度設定演算器、２３は位相設定検
出器である。また、２４はロータリーエンコーダーＲｓ
１，Ｒｓ２からの位相信号を受信する位相信号受信器、
２５は速度フィードバック信号検出器、２６は位相フィ
ードバック信号検出器、２７は位相偏差演算器、２８は
ＰＩアンプである。
【００１８】図１の通信インターフェイス２１は前記マ
スターセクションの通信インターフェイスＴｍから送出
されるシリアル信号を所定のタイミングで受信し、図２
−ウに示したマスター位相設定信号を復元する。また、
速度設定演算器２２は、上記通信インターフェイス２１
が出力する位相設定信号からマスター速度設定信号を演
算する。位相設定検出器２３は前記通信インターフェイ
ス２１が出力する位相設定信号とオーバーフローの回数
（後述する）を記憶する。
スターセクションの通信インターフェイスＴｍから送出
されるシリアル信号を所定のタイミングで受信し、図２
−ウに示したマスター位相設定信号を復元する。また、
速度設定演算器２２は、上記通信インターフェイス２１
が出力する位相設定信号からマスター速度設定信号を演
算する。位相設定検出器２３は前記通信インターフェイ
ス２１が出力する位相設定信号とオーバーフローの回数
（後述する）を記憶する。
【００１９】図３は図１に示した通信インターフェイス
２１、速度設定演算器２２、位相設定器２３、位相信号
受信器２４、速度フィードバック信号検出器２５、位相
フィードバック信号検出器２６の詳細構成例を示す図で
あり、また図４は速度設定演算器２２によるマスター速
度設定信号の演算動作を説明する図である。次に、図
３、図４により、上記速度設定演算器２２、位相設定検
出器２３の動作を説明する。図３に示すように、通信イ
ンターフェイス２１はレジスタ２１ａを備えており、通
信線路１’を介して送られてきたマスター位相設定信号
に相当するシリアル信号をパラレル信号に変換し、レジ
スタ２１ａに格納する。上記レジスタ２１ａに格納され
たマスター位相設定信号（以下必要に応じて位相設定信
号と略記する）は、時間間隔ΔＴでサンプリングされ、
速度設定演算器２２のレジスタ２２ａ、位相設定検出器
２３のレジスタ２３ａにそれぞれ格納される。なお、こ
の時間間隔ΔＴは集中制御装置Ｃｍにおける前記時間間
隔ΔＴと等しいことが好ましいが、必ずしも集中制御装
置Ｃｍにおけるサンプリングタイミングと同期している
必要はない。
２１、速度設定演算器２２、位相設定器２３、位相信号
受信器２４、速度フィードバック信号検出器２５、位相
フィードバック信号検出器２６の詳細構成例を示す図で
あり、また図４は速度設定演算器２２によるマスター速
度設定信号の演算動作を説明する図である。次に、図
３、図４により、上記速度設定演算器２２、位相設定検
出器２３の動作を説明する。図３に示すように、通信イ
ンターフェイス２１はレジスタ２１ａを備えており、通
信線路１’を介して送られてきたマスター位相設定信号
に相当するシリアル信号をパラレル信号に変換し、レジ
スタ２１ａに格納する。上記レジスタ２１ａに格納され
たマスター位相設定信号（以下必要に応じて位相設定信
号と略記する）は、時間間隔ΔＴでサンプリングされ、
速度設定演算器２２のレジスタ２２ａ、位相設定検出器
２３のレジスタ２３ａにそれぞれ格納される。なお、こ
の時間間隔ΔＴは集中制御装置Ｃｍにおける前記時間間
隔ΔＴと等しいことが好ましいが、必ずしも集中制御装
置Ｃｍにおけるサンプリングタイミングと同期している
必要はない。
【００２０】次に、図４により速度設定演算器２２にお
ける速度設定信号の演算について説明する。同図におい
て、（ａ）は速度設定演算器２２により演算されたマス
ター速度設定信号、（ｂ）は通信インターフェイス２１
で受信した位相設定信号である。前記したように集中制
御装置Ｃｍから送出される位相設定信号は、集中制御装
置Ｃｍの位相検出器Ｐｍに設けられた積算カウンターの
カウント値であり、該積算カウンターのカウント値は、
速度設定値に比例した周波数の信号を積算したものであ
る。したがって、積算カウンターのカウント値の変化
分、すなわち、位相設定信号の変化分は速度信号に相当
した信号を表すことになる。ここで、上記積算カウンタ
ーは、スレーブセクションのロータリーエンコーダーの
１回転に相当するパルス数をカウントしたときクリアさ
れので、上記積算カウンターのカウント値、すなわち、
集中制御装置Ｃｍから送出される位相設定信号が前回の
値より小さくなった場合は、上記積算カウンターがオー
バーフローし、クリアされたことを示している。
ける速度設定信号の演算について説明する。同図におい
て、（ａ）は速度設定演算器２２により演算されたマス
ター速度設定信号、（ｂ）は通信インターフェイス２１
で受信した位相設定信号である。前記したように集中制
御装置Ｃｍから送出される位相設定信号は、集中制御装
置Ｃｍの位相検出器Ｐｍに設けられた積算カウンターの
カウント値であり、該積算カウンターのカウント値は、
速度設定値に比例した周波数の信号を積算したものであ
る。したがって、積算カウンターのカウント値の変化
分、すなわち、位相設定信号の変化分は速度信号に相当
した信号を表すことになる。ここで、上記積算カウンタ
ーは、スレーブセクションのロータリーエンコーダーの
１回転に相当するパルス数をカウントしたときクリアさ
れので、上記積算カウンターのカウント値、すなわち、
集中制御装置Ｃｍから送出される位相設定信号が前回の
値より小さくなった場合は、上記積算カウンターがオー
バーフローし、クリアされたことを示している。
【００２１】上記のことから、図４（ｂ）に示すよう
に、位相設定信号の変化分ΔＰｋ（ｋ＝１〜ｍ）を求
め、サンプリング間隔であるΔＴで除せば、図４（ａ）
に示す速度設定信号を求めることができる。ここで、上
記したように位相設定信号が前回の値より小さくなった
時は、集中制御装置Ｃｍの積算カウンターがクリアされ
たとき（積算カウンターがオーバーフローしたとき）な
ので、この場合は、図４の点線Ａ1 ，Ａ2 に示すよう
に、位相設定信号の傾きを延長した線上におけるΔＴ時
間後の位相設定信号を求め、図４（ｂ）に示すように上
記差分ΔＰn+1 、ΔＰn+3 を求める。
に、位相設定信号の変化分ΔＰｋ（ｋ＝１〜ｍ）を求
め、サンプリング間隔であるΔＴで除せば、図４（ａ）
に示す速度設定信号を求めることができる。ここで、上
記したように位相設定信号が前回の値より小さくなった
時は、集中制御装置Ｃｍの積算カウンターがクリアされ
たとき（積算カウンターがオーバーフローしたとき）な
ので、この場合は、図４の点線Ａ1 ，Ａ2 に示すよう
に、位相設定信号の傾きを延長した線上におけるΔＴ時
間後の位相設定信号を求め、図４（ｂ）に示すように上
記差分ΔＰn+1 、ΔＰn+3 を求める。
【００２２】以上の考え方に基づき、速度設定演算器２
２では、次のようにして速度設定信号を演算する。通信
線路１’を介して送られてきた位相設定信号は、ΔＴ時
間毎に速度設定演算器２２のレジスタ２２ａに格納され
る。レジスタ２２ａに格納された位相設定信号は、ΔＴ
時間後に次の位相信号が取り込まれるとレジスタ２２ｂ
に転送され、新たに取り込まれた位相設定信号がレジス
タ２２ａに格納される。その結果、レジスタ２２ａには
今回サンプリングされた位相設定信号が保持され、レジ
スタ２２ｂには前回サンプリングされた位相設定信号が
保持される。ΔＰ演算器２２ｃは、レジスタ２２ａ，２
２ｂに保持された位相設定信号からその変化分ΔＰを求
め、ΔＰ／ΔＴ演算器２２ｄに送出する。ΔＰ／ΔＴ演
算器２２ｄは、位相信号の変化分ΔＰを時間間隔ΔＴで
除して速度設定信号を求める。算出された速度設定信号
はレジスタ２２ｅに保持される。
２では、次のようにして速度設定信号を演算する。通信
線路１’を介して送られてきた位相設定信号は、ΔＴ時
間毎に速度設定演算器２２のレジスタ２２ａに格納され
る。レジスタ２２ａに格納された位相設定信号は、ΔＴ
時間後に次の位相信号が取り込まれるとレジスタ２２ｂ
に転送され、新たに取り込まれた位相設定信号がレジス
タ２２ａに格納される。その結果、レジスタ２２ａには
今回サンプリングされた位相設定信号が保持され、レジ
スタ２２ｂには前回サンプリングされた位相設定信号が
保持される。ΔＰ演算器２２ｃは、レジスタ２２ａ，２
２ｂに保持された位相設定信号からその変化分ΔＰを求
め、ΔＰ／ΔＴ演算器２２ｄに送出する。ΔＰ／ΔＴ演
算器２２ｄは、位相信号の変化分ΔＰを時間間隔ΔＴで
除して速度設定信号を求める。算出された速度設定信号
はレジスタ２２ｅに保持される。
【００２３】以上のようにして速度設定演算器２２は通
信インターフェイス２１より得られる一つの位相信号か
らマスター速度設定信号を得る。また、位相設定検出器
２３は、位相設定信号を保持するとともに、前記したよ
うに位相設定信号が前回の値より小さくなった回数、す
なわち、オーバーフロー回数を記憶する。このようにし
て、速度設定演算器２２と位相設定検出器２３は、集中
制御装置Ｃｍから送出される位相設定信号から、マスタ
ー速度設定信号とマスター位相設定信号を同時に得る。
一方、スレーブセクションＣｓ１，Ｃｓ２の位相受信器
２４はロータリーエンコーダーＲｓ１、Ｒｓ２からの信
号を受ける。位相フィードバック信号検出器２６は電動
機からフィードバックされる図２−イに示したような位
相信号を検出する。また、速度フィードバック信号演算
器２５は、電動機Ｄｓ１，Ｄｓ２からの速度フィードバ
ック信号を演算する。
信インターフェイス２１より得られる一つの位相信号か
らマスター速度設定信号を得る。また、位相設定検出器
２３は、位相設定信号を保持するとともに、前記したよ
うに位相設定信号が前回の値より小さくなった回数、す
なわち、オーバーフロー回数を記憶する。このようにし
て、速度設定演算器２２と位相設定検出器２３は、集中
制御装置Ｃｍから送出される位相設定信号から、マスタ
ー速度設定信号とマスター位相設定信号を同時に得る。
一方、スレーブセクションＣｓ１，Ｃｓ２の位相受信器
２４はロータリーエンコーダーＲｓ１、Ｒｓ２からの信
号を受ける。位相フィードバック信号検出器２６は電動
機からフィードバックされる図２−イに示したような位
相信号を検出する。また、速度フィードバック信号演算
器２５は、電動機Ｄｓ１，Ｄｓ２からの速度フィードバ
ック信号を演算する。
【００２４】図３に示したように、速度フィードバック
検出器２５、位相フィードバック検出器２６は、前記し
た速度設定演算器２２、位相設定検出器２３と同様な構
成を備えており、また、位相受信器２４は、ロータリー
エンコーダーＲｓ１から送出されるパルス信号をカウン
トするためのカウンター２４ａを備えている。上記積算
カウンター２４ａは、ロータリーエンコーダーＲｓ１か
ら送出されるパルス信号をカウントし、ロータリーエン
コーダーの１回転に相当するパルス数をカウントしたと
きオーバーフローしてクリアされる。したがって、その
カウント値はロータリーエンコーダーＲｓ１の回転位相
に相当した値となる。積算カウンター２４ａのカウント
値は、前記した時間間隔ΔＴのサンプリング信号でサン
プリングされ、速度フィードバック信号検出器２５のレ
ジスタ２５ａおよび位相フィードバック信号検出器２６
のレジスタ２６ａに格納される。
検出器２５、位相フィードバック検出器２６は、前記し
た速度設定演算器２２、位相設定検出器２３と同様な構
成を備えており、また、位相受信器２４は、ロータリー
エンコーダーＲｓ１から送出されるパルス信号をカウン
トするためのカウンター２４ａを備えている。上記積算
カウンター２４ａは、ロータリーエンコーダーＲｓ１か
ら送出されるパルス信号をカウントし、ロータリーエン
コーダーの１回転に相当するパルス数をカウントしたと
きオーバーフローしてクリアされる。したがって、その
カウント値はロータリーエンコーダーＲｓ１の回転位相
に相当した値となる。積算カウンター２４ａのカウント
値は、前記した時間間隔ΔＴのサンプリング信号でサン
プリングされ、速度フィードバック信号検出器２５のレ
ジスタ２５ａおよび位相フィードバック信号検出器２６
のレジスタ２６ａに格納される。
【００２５】速度フィードバック信号検出器２５は、前
記した速度設定演算器２２と同様に動作し、レジスタ２
５ａに格納された回転位相信号から速度フィードバック
信号を演算する。また、位相フィードバック信号検出器
２６のレジスタ２６ａにはロータリーエンコーダーＲｓ
１の回転位相に相当した信号が格納されるとともに、位
相フィードバック信号検出器２６には、積算カウンター
２４ａのオーバーフロー回数が記憶される。
記した速度設定演算器２２と同様に動作し、レジスタ２
５ａに格納された回転位相信号から速度フィードバック
信号を演算する。また、位相フィードバック信号検出器
２６のレジスタ２６ａにはロータリーエンコーダーＲｓ
１の回転位相に相当した信号が格納されるとともに、位
相フィードバック信号検出器２６には、積算カウンター
２４ａのオーバーフロー回数が記憶される。
【００２６】位相偏差演算器２７は前記位相設定検出器
２３が出力するマスター位相設定信号と、位相フィード
バック検出器２６が出力する位相フィードバック信号お
よび、位相設定検出器２３と位相フィードバック検出器
２６にそれぞれ記憶されているオーバーフロー回数から
マスクー位相設定信号と、ロータリーエンコーダーＲｓ
１の位相偏差を演算する。位相偏差演算器２７は次の
（１）式により位相偏差Ｈｓを求める（なお、詳細につ
いては本出願人が先に提案した特願平１０−３６２５６
７号を参照されたい）。 Ｈｓ＝Ｎmax ×Ｃovf ＋Ｃm −Ｃs …（１） ここで、 Ｎmax はロータリーエンコーダーＲｓ１の１
回転当たりのパルス数（集中制御装置Ｃｍの積算カウン
ターおよび積算カウンター２４ａがオーバーフローする
パルス数）、Ｃovf は集中制御装置Ｃｍの積算カウンタ
ーと積算カウンター２４ａのオーバーフロー回数の差
（集中制御装置Ｃｍの積算カウンターがオーバーフロー
する毎に１加算され、積算カウンター２４ａがオーバー
フローする毎に１減算される）、Ｃｍは位相設定検出器
２３のレジスタ２３ａに保持された値、Ｃｓは位相フィ
ードバック信号検出器２６のレジスタ２６ａに保持され
た値である。
２３が出力するマスター位相設定信号と、位相フィード
バック検出器２６が出力する位相フィードバック信号お
よび、位相設定検出器２３と位相フィードバック検出器
２６にそれぞれ記憶されているオーバーフロー回数から
マスクー位相設定信号と、ロータリーエンコーダーＲｓ
１の位相偏差を演算する。位相偏差演算器２７は次の
（１）式により位相偏差Ｈｓを求める（なお、詳細につ
いては本出願人が先に提案した特願平１０−３６２５６
７号を参照されたい）。 Ｈｓ＝Ｎmax ×Ｃovf ＋Ｃm −Ｃs …（１） ここで、 Ｎmax はロータリーエンコーダーＲｓ１の１
回転当たりのパルス数（集中制御装置Ｃｍの積算カウン
ターおよび積算カウンター２４ａがオーバーフローする
パルス数）、Ｃovf は集中制御装置Ｃｍの積算カウンタ
ーと積算カウンター２４ａのオーバーフロー回数の差
（集中制御装置Ｃｍの積算カウンターがオーバーフロー
する毎に１加算され、積算カウンター２４ａがオーバー
フローする毎に１減算される）、Ｃｍは位相設定検出器
２３のレジスタ２３ａに保持された値、Ｃｓは位相フィ
ードバック信号検出器２６のレジスタ２６ａに保持され
た値である。
【００２７】この位相偏差は、図１に示すＰＩアンプ２
８を経て位相補正信号として前記速度設定演算器２２か
ら出力されるマスター速度設定信号に加算され、電動機
の駆動装置Ａｓ１、Ａｓ２に送られ、電動機Ｄｓ１，Ｄ
ｓ２が制御される。すなわち、前記したように位相偏差
カウンター２７の出力に基づきマスター速度設定信号を
補正し、該補正された速度設定信号と速度フィードバッ
ク検出信号との偏差に基づき電動機Ｄｓ１，Ｄｓ２を制
御し、スレーブセクションＣｓ１．Ｃｓ２の電動機Ｄｓ
１，Ｄｓ２の速度と位相を制御する。
８を経て位相補正信号として前記速度設定演算器２２か
ら出力されるマスター速度設定信号に加算され、電動機
の駆動装置Ａｓ１、Ａｓ２に送られ、電動機Ｄｓ１，Ｄ
ｓ２が制御される。すなわち、前記したように位相偏差
カウンター２７の出力に基づきマスター速度設定信号を
補正し、該補正された速度設定信号と速度フィードバッ
ク検出信号との偏差に基づき電動機Ｄｓ１，Ｄｓ２を制
御し、スレーブセクションＣｓ１．Ｃｓ２の電動機Ｄｓ
１，Ｄｓ２の速度と位相を制御する。
【００２８】以上のように、本発明では、一つの位相信
号からマスター速度設定信号とマスター位相設定信号を
得ているので、時間的に遅れることがなくマスター速度
設定信号とマスター位相設定信号を得ることができ、高
精度の同期制御が可能となる。なお、図１、図４で示し
たマスターセクションの集中制御装置Ｃｍ、スレーブセ
クションの制御装置Ｃｓ１、Ｃｓ２はマイクロプロセッ
サやデジタルシグナルプロセッサ、ゲートアレイなどに
より構成することができ、極めて高速に処理されるのは
言うまでもない。また、上記実施例では、スレーブセク
ションの電動機の回転方向が同じである場合を想定して
説明したが、スレーブセクションの電動機の内、逆回転
の電動機があっても、ロータリーエンコーダと積算カウ
ンター２４ａの接続を変えることにより、全ての電動機
が同一方向の回転の場合と同様、同期制御を行うことが
できる。
号からマスター速度設定信号とマスター位相設定信号を
得ているので、時間的に遅れることがなくマスター速度
設定信号とマスター位相設定信号を得ることができ、高
精度の同期制御が可能となる。なお、図１、図４で示し
たマスターセクションの集中制御装置Ｃｍ、スレーブセ
クションの制御装置Ｃｓ１、Ｃｓ２はマイクロプロセッ
サやデジタルシグナルプロセッサ、ゲートアレイなどに
より構成することができ、極めて高速に処理されるのは
言うまでもない。また、上記実施例では、スレーブセク
ションの電動機の回転方向が同じである場合を想定して
説明したが、スレーブセクションの電動機の内、逆回転
の電動機があっても、ロータリーエンコーダと積算カウ
ンター２４ａの接続を変えることにより、全ての電動機
が同一方向の回転の場合と同様、同期制御を行うことが
できる。
【００２９】次に図５に示す本発明の第２の実施例につ
いて説明する。図５において、前記図１と同じ機能を有
する個所は同じ記号を付し説明を省略する。本実施例
は、マスターセクションＣｍから、周波数発生器Ｆｍが
出力する速度設定信号に比例した周波数の周波数信号を
信号線路２’により直接スレーブセクションＣｓ１，Ｃ
ｓ２に送出し、スレーブセクションＣｓ１，Ｃｓ２にお
いて、マスター速度設定信号とマスター位相設定信号を
求めるようにしたものである。ここで、該周波数信号は
Ｚ相付きインクリメンタル方式のロータリーエンコーダ
ーの出力信号と同様のパルス信号である。
いて説明する。図５において、前記図１と同じ機能を有
する個所は同じ記号を付し説明を省略する。本実施例
は、マスターセクションＣｍから、周波数発生器Ｆｍが
出力する速度設定信号に比例した周波数の周波数信号を
信号線路２’により直接スレーブセクションＣｓ１，Ｃ
ｓ２に送出し、スレーブセクションＣｓ１，Ｃｓ２にお
いて、マスター速度設定信号とマスター位相設定信号を
求めるようにしたものである。ここで、該周波数信号は
Ｚ相付きインクリメンタル方式のロータリーエンコーダ
ーの出力信号と同様のパルス信号である。
【００３０】本実施例においてスレーブセクションの制
御装置Ｃｓ１、Ｃｓ２に設けられた速度設定演算器２
２、位相設定検出器２３の構成は前記図３に示したもの
と同様であるが、位相設定受信器２１’にはレジスタの
替わりに積算カウンターが設けられており、該積算カウ
ンターにより、集中制御装置Ｃｍから送出されてくる上
記周波数信号をカウントする。そして、前記したように
時間間隔ΔＴのサンプリング信号で上記積算カウンター
のカウント値をサンプリングして、前記図３に示した速
度設定演算器２２のレジスタ２２ａ、位相設定検出器２
３のレジスタ２３ａに記憶する。その後の動作は前記第
１の実施例で説明したのと同様であり、前記図３で説明
したように速度設定演算器２２によりマスター速度設定
信号を演算し、また、これと同時に、位相設定検出器２
３により位相設定信号を検出する。
御装置Ｃｓ１、Ｃｓ２に設けられた速度設定演算器２
２、位相設定検出器２３の構成は前記図３に示したもの
と同様であるが、位相設定受信器２１’にはレジスタの
替わりに積算カウンターが設けられており、該積算カウ
ンターにより、集中制御装置Ｃｍから送出されてくる上
記周波数信号をカウントする。そして、前記したように
時間間隔ΔＴのサンプリング信号で上記積算カウンター
のカウント値をサンプリングして、前記図３に示した速
度設定演算器２２のレジスタ２２ａ、位相設定検出器２
３のレジスタ２３ａに記憶する。その後の動作は前記第
１の実施例で説明したのと同様であり、前記図３で説明
したように速度設定演算器２２によりマスター速度設定
信号を演算し、また、これと同時に、位相設定検出器２
３により位相設定信号を検出する。
【００３１】また、本実施例における、位相信号受信器
２４、速度フィードバック信号検出器２５、位相フィー
ドバック信号検出器２６の構成は、前記図４に示したも
のと同様であり、前記第１の実施例と同様にして同期制
御を行う。本実施例においても、一つの周波数信号か
ら、マスター速度設定信号とマスター位相設定信号を得
ているので、第１の実施例と同様、時間的に遅れること
がなくマスター速度設定信号とマスター位相設定信号を
得ることができ、高精度な同期制御を実現することがで
きる。
２４、速度フィードバック信号検出器２５、位相フィー
ドバック信号検出器２６の構成は、前記図４に示したも
のと同様であり、前記第１の実施例と同様にして同期制
御を行う。本実施例においても、一つの周波数信号か
ら、マスター速度設定信号とマスター位相設定信号を得
ているので、第１の実施例と同様、時間的に遅れること
がなくマスター速度設定信号とマスター位相設定信号を
得ることができ、高精度な同期制御を実現することがで
きる。
【００３２】図６は本発明の第３の実施例を示す図であ
り、本実施例はマスターセクションとして通常の速度制
御を行う電動機を使用し、該電動機に付属するロータリ
ーエンコーダーの信号をスレーブセクションに送るもの
である。図６においてＣｍ１はマスターセクションの制
御装置、Ａｍ１はマスターセクションの電動機の駆動装
置、Ｄｍ１はマスターセクションの電動機、Ｒｍ１は該
電動機に付属するＺ相付きインクリメンタル方式のロー
タリーエンコーダーである。さらに、Ｇｍ１は伝達装
置、Ｋｍ１は前記電動機Ｄｍ１によりＧｍ１を介して駆
動される回転する機械軸である。また、前記マスターセ
クションの制御装置Ｃｍ１において、３１は速度設定検
出器、３２は速度フィードバック信号検出器である。
り、本実施例はマスターセクションとして通常の速度制
御を行う電動機を使用し、該電動機に付属するロータリ
ーエンコーダーの信号をスレーブセクションに送るもの
である。図６においてＣｍ１はマスターセクションの制
御装置、Ａｍ１はマスターセクションの電動機の駆動装
置、Ｄｍ１はマスターセクションの電動機、Ｒｍ１は該
電動機に付属するＺ相付きインクリメンタル方式のロー
タリーエンコーダーである。さらに、Ｇｍ１は伝達装
置、Ｋｍ１は前記電動機Ｄｍ１によりＧｍ１を介して駆
動される回転する機械軸である。また、前記マスターセ
クションの制御装置Ｃｍ１において、３１は速度設定検
出器、３２は速度フィードバック信号検出器である。
【００３３】マスターセクションは通常の速度制御によ
り駆動され、マスターセクションのロータリーエンコー
ダーＲｍ１の出力（第２の実施例の周波数発生器Ｆｍと
同様なパルス出力）は、信号線路２’を介してスレーブ
セクションに送られる。スレーブセクションの制御装置
Ｃｓ１、Ｃｓ２では、第２の実施例で説明したように積
算カウンターを備えた位相設定受信器２１’によりロー
タリーエンコーダーＲｍ１の出力を受信する。そして、
第２の実施例と同様に、速度設定演算器２２、位相設定
検出器２３により、マスター速度設定信号とマスター位
相設定信号を同時に検出し、前記図１に示した第１の実
施例と同様にして同期制御を行う。本実施例において
も、マスターセクションのロータリーエンコーダーＲｍ
１の出力信号から、マスター速度設定信号とマスター位
相設定信号を得ているので、第１、第２の実施例と同
様、時間的に遅れることがなくマスター速度設定信号と
マスター位相設定信号を得ることができ、高精度な同期
制御を実現することができる。
り駆動され、マスターセクションのロータリーエンコー
ダーＲｍ１の出力（第２の実施例の周波数発生器Ｆｍと
同様なパルス出力）は、信号線路２’を介してスレーブ
セクションに送られる。スレーブセクションの制御装置
Ｃｓ１、Ｃｓ２では、第２の実施例で説明したように積
算カウンターを備えた位相設定受信器２１’によりロー
タリーエンコーダーＲｍ１の出力を受信する。そして、
第２の実施例と同様に、速度設定演算器２２、位相設定
検出器２３により、マスター速度設定信号とマスター位
相設定信号を同時に検出し、前記図１に示した第１の実
施例と同様にして同期制御を行う。本実施例において
も、マスターセクションのロータリーエンコーダーＲｍ
１の出力信号から、マスター速度設定信号とマスター位
相設定信号を得ているので、第１、第２の実施例と同
様、時間的に遅れることがなくマスター速度設定信号と
マスター位相設定信号を得ることができ、高精度な同期
制御を実現することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上に説明したように本発明において
は、マスターセクションからの位相設定信号または周波
数信号のどちらか一つの信号より電動機の速度設定と位
相設定を同時に検出し、これに基づき同期制御をおこな
っているので、速度設定と位相設定が時間的にずれのな
い正確な設定を得ることが可能となり、極めて高精度な
複数の電動機の同期制御を実現することができる。
は、マスターセクションからの位相設定信号または周波
数信号のどちらか一つの信号より電動機の速度設定と位
相設定を同時に検出し、これに基づき同期制御をおこな
っているので、速度設定と位相設定が時間的にずれのな
い正確な設定を得ることが可能となり、極めて高精度な
複数の電動機の同期制御を実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の実施例の作用を説明する図である。
【図３】第１の実施例における速度設定演算器等の構成
の１例を示す図である。
の１例を示す図である。
【図４】第１の実施例における速度設定演算器の動作を
説明する図である。
説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図７】従来例を示す図である。
【図８】従来例において速度設定と位相設定が時間的に
ずれることを説明する図である。
ずれることを説明する図である。
Ｃｍ 集中制御装置 Ｃｍ１ マスターセクション制御装置 Ｃｓ１、Ｃｓ２、 スレーブセクション制御装置 Ａｓ１、Ａｓ２、Ａｍ１ 電動機の駆動装置 Ｄｓ１、Ｄｓ２、Ｄｍ１ 電動機 Ｒｓ１、Ｒｓ２、Ｒｍ１ ロータリーエンコーダー Ｇｓ１、Ｇｓ２、Ｇｍ１ 伝達装置 Ｋｓ１、Ｋｓ２、Ｋｍ１ 機械軸 １、１’ 通信線路 ２、２’ 信号線路 １１、２１ 通信インターフェイス １２ 速度指令格納手段 １３ 周波数偏差カウンター １４、２８ ＰＩアンプ（比例積分アン
プ） １５ 速度フィードバック信号検出
器 ２２ 速度設定演算器 ２３ 位相設定検出器 ２１’，２４ 位相信号受信器 ２５ 速度フィードバック信号検出
器 ２６ 位相フィードバック信号検出
器 ２７ 位相偏差演算器 ３１ 速度設定検出器 ３２ 速度フィードバック信号検出
器
プ） １５ 速度フィードバック信号検出
器 ２２ 速度設定演算器 ２３ 位相設定検出器 ２１’，２４ 位相信号受信器 ２５ 速度フィードバック信号検出
器 ２６ 位相フィードバック信号検出
器 ２７ 位相偏差演算器 ３１ 速度設定検出器 ３２ 速度フィードバック信号検出
器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−81093（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−248978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−122987（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−245790（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−334217（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−205574（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−253578（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−307385（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−56684（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 7/67
Claims (3)
- 【請求項１】 電動機もしくは該電動機により駆動され
る機械軸の速度および回転位相を精度よく同期させる同
期制御装置であって、 マスターセクションに、速度指令を入力とする周波数発
生器と、該周波数発生器の出力をカウントし、スレーブ
セクションに設けられたＺ相付きインクリメンタル方式
のロータリーエンコーダーの一回転に相当するパルス数
をカウントしたときクリアされる位相検出器と、該位相
検出器より得られるマスター位相設定信号をサンプリン
グし、伝送路を介してスレーブセクションに送出する通
信インタフェースを設け、 スレーブセクションに、上記マスターセクションから送られるマスター位相設定
信号を受信する通信インタフェースと、 上記受信されたマスター位相設定信号の変化分を求め、
該変化分から速度設定信号を求める速度設定演算手段
と、 上記マスター位相設定信号が前回サンプリングされた値
より小さくなった回数をカウントし、マスターセクショ
ンに設けられた位相検出器のオーバフロー回数を求めて
記憶する手段と、 スレーブセクションの電動機に付属したＺ相付きインク
リメンタル方式のロータリーエンコーダー、もしくは、
該電動機により駆動される機械軸に連結したＺ相付きイ
ンクリメンタル方式のロータリーエンコーダーの出力を
カウントし、スレーブセクションの上記ロータリーエン
コーダーの一回転に相当するパルス数をカウントしたと
きクリアされる位相検出器と、上記位相検出器が出力する位相信号の変化分から速度フ
ィードバック信号を求める速度設定演算手段と、 上記スレーブセクションに設けられた位相検出器のオー
バフロー回数を記憶する手段と、 上記マスターセクションに設けられた位相検出器と、上
記スレーブセクションに設けられた位相検出器のオーバ
ーフロー回数の差と、マスター位相設定信号と上記位相
検出器のカウント値の差に基づき位相偏差を 常時検出す
る位相偏差検出手段を設け、 上記位相偏差検出手段より検出された位相偏差と、マス
ター速度設定信号および速度フィードバック信号に基づ
き、スレーブセクションの電動機もしくは該電動機によ
り駆動される機械軸の同期制御を行うことを特徴とする
同期制御装置。 - 【請求項２】 電動機もしくは該電動機により駆動され
る機械軸の速度および回転位相を精度よく同期させる同
期制御装置であって、 マスターセクションに、速度指令を入力とする周波数発
生器と、該周波数発生器より得られる周波数信号をスレ
ーブセクションに送出する手段を設け、 スレーブセクションに、上記マスターセクションから送られてくる周波数信号を
カウントし、スレーブセクションに設けられたＺ相付き
インクリメンタル方式のロータリーエンコーダーの一回
転に相当するパルス数をカウントしたときクリアされる
位相設定受信器と、 上記位相設定受信器でカウントしたマスター位相設定信
号の変化分を求め、該変化分から速度設定信号を求める
速度設定演算手段と、 上記マスター位相設定受信器のオーバフロー回数を求め
て記憶する手段と、 スレーブセクションの電動機に付属したＺ相付きインク
リメンタル方式のロータリーエンコーダー、もしくは、
該電動機により駆動される機械軸に連結したＺ相付きイ
ンクリメンタル方式のロータリーエンコーダーの出力を
カウントし、スレーブセクションの上記ロータリーエン
コーダーの一回転に相当するパルス数をカウントしたと
きクリアされる位相検出器と、上記位相検出器が出力する位相信号の変化分から速度フ
ィードバック信号を求める速度設定演算手段と、 上記スレーブセクションに設けられた位相検出器のオー
バフロー回数を記憶する手段と、 上記マスター位相設定受信器と、上記位相検出器のオー
バーフロー回数の差と、マスター位相設定信号と上記位
相検出器のカウント値の差に基づき位相偏差を 常時検出
する位相偏差検出手段を設け、 上記位相偏差検出手段より検出された位相偏差と、マス
ター速度設定信号および速度フィードバック信号に基づ
き、スレーブセクションの電動機、もしくは、スレーブ
セクションの電動機により駆動される機械軸の同期制御
を行うことを特徴とする同期制御装置。 - 【請求項３】 電動機もしくは該電動機により駆動され
る機械軸の速度および回転位相を精度よく同期させる同
期制御装置であって、 マスターセクションに、電動機を制御する制御装置と、
該電動機に付属したＺ相付きインクリメンタル方式のロ
ータリーエンコーダー、もしくは、該電動機により駆動
される機械軸に連結したＺ相付きインクリメンタル方式
のロータリーエンコーダーが出力する周波数信号をスレ
ーブセクションに送出する手段を設け、スレーブセクシ
ョンに、上記マスターセクションから送られてくる周波数信号を
カウントし、スレーブセクションに設けられたＺ相付き
インクリメンタル方式のロータリーエンコーダーの一回
転に相当するパルス数をカウントしたときクリアされる
位相設定受信器と、 上記位相設定受信器でカウントしたマスター位相設定信
号の変化分を求め、該変化分から速度設定信号を求める
速度設定演算手段と、 上記マスター位相設定受信器のオーバフロー回数を求め
て記憶する手段と、 スレーブセクションの電動機に付属したＺ相付きインク
リメンタル方式のロータリーエンコーダー、もしくは、
該電動機により駆動される機械軸に連結したＺ相付きイ
ンクリメンタル方式のロータリーエンコーダーの出力を
カウントし、スレーブセクションの上記ロータリーエン
コーダーの一回転に相当するパルス数をカウントしたと
きクリアされる位相検出器と、上記位相検出器が出力する位相信号の変化分から速度フ
ィードバック信号を求める速度設定演算手段と、 上記スレーブセクションに設けられた位相検出器のオー
バフロー回数を記憶する手段と、 上記マスター位相設定受信器と、上記位相検出器のオー
バーフロー回数の差と、マスター位相設定信号と上記位
相検出器のカウント値の差に基づき位相偏差を常時検出
する位相偏差検出手段を設け、 上記位相偏差検出手段より検出された位相偏差と、マス
ター速度設定信号および速度フィードバック信号に基づ
き、スレーブセクションの電動機、もしくは、スレーブ
セクションの電動機により駆動される機械軸の同期制御
を行うことを特徴とする同期制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048621A JP3073730B1 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 同期制御装置 |
| EP00102232A EP1032117B1 (en) | 1999-02-25 | 2000-02-14 | Synchronous control device |
| EP05020572A EP1615329A2 (en) | 1999-02-25 | 2000-02-14 | Synchronous control device |
| DE60034977T DE60034977T2 (de) | 1999-02-25 | 2000-02-14 | Synchronregelungsvorrichtung |
| US09/511,348 US6274997B1 (en) | 1999-02-25 | 2000-02-23 | Synchronous control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048621A JP3073730B1 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 同期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=12808489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11048621A Expired - Lifetime JP3073730B1 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 同期制御装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6274997B1 (ja) |
| EP (2) | EP1615329A2 (ja) |
| JP (1) | JP3073730B1 (ja) |
| DE (1) | DE60034977T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6417643B1 (en) | 2000-04-26 | 2002-07-09 | Kabushiki Kaisya Tokyo Kikai Seisakusho | Synchronous control device |
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-
1999
- 1999-02-25 JP JP11048621A patent/JP3073730B1/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-02-14 EP EP05020572A patent/EP1615329A2/en not_active Withdrawn
- 2000-02-14 DE DE60034977T patent/DE60034977T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-14 EP EP00102232A patent/EP1032117B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-23 US US09/511,348 patent/US6274997B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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