JP3615866B2 - 並列コンピュータによるサーボ制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
複数のサーボモータを使用する工作機械や産業機械などのサーボ制御に適用される並列コンピュータによるサーボ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2に複数のサーボモータを使用する機械におけるコンピュータによるサーボ制御装置の従来のシステム構成の1例を示す。図2において、機械7は台数nのサーボモータ61,62〜6nと各サーボモータをドライブするサーボドライバ51,52〜5nとを有し、サーボモータ61,62〜6nの協調制御にはサーボ制御装置1が用いられる。
【0003】
サーボ制御装置1はn台のサーボモータ61,62〜6nを制御するコンピュータ2と、前記各サーボモータ61,62〜6nをドライブするサーボドライバ51,52〜5nとのインターフェースをとるサーボインターフェース41,42〜4nから構成されている。
【0004】
サーボ制御装置1のコンピュータ2は、インストールされたプログラムに従い、サーボインターフェース41,42〜4nを介して機械7内のサーボドライバ51,52〜5nとの間で位置フィードバック信号および速度指令信号などを入出力してサーボモータ61,62〜6nを協調制御する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のサーボ制御装置には次のような問題点がある。
即ち、n台のサーボモータ61,62〜6nを1台のコンピュータ2で制御しているため、個々のサーボモータ61や62などに対してはコンピュータ2の能力の1/nしか割り当てられないことになる。
【0006】
従って、サーボ制御周期ごとに61から6nまでの個々のサーボモータについてのコンピュータ2における演算処理等の所要時間をT(秒)とすると、n台のサーボモータ全体でのサーボ制御周期はT×n(秒)となる。
その結果、次のような問題点が指摘されている。サーボ制御周期が長くなり、サーボ制御の速度が向上しない。また、サーボ制御の速度が遅いため、短い周期での位置検出が不可能でサーボ制御の精度等を向上させることができない。
【0007】
本発明の目的は、複数のサーボモータを使用する機械において、該サーボモータのサーボ制御の速度ならびに精度の大幅な向上を実現し得る並列コンピュータによるサーボ制御装置を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に至った背景を説明する。
従来、並列コンピュータはスーパーコンピュータなどの限られた分野でのみ利用可能な技術であり、工作機械や一般産業機械などのサーボ制御装置は1台のコンピュータを用いて制御されていた。しかしコンピュータ関連の技術の進展に伴い並列コンピュータが普及期に入り、サーボ制御装置に適用することが可能となってきた。
【0009】
そこで本発明のサーボ制御装置は、FA(ファクトリーオートメーション)分野の制御装置に並列コンピュータを適用したものであり、複数のサーボモータを使用する機械において、少なくとも前記サーボモータと同数の複数のコンピュータを通信網を介して並列で作動させて前記サーボモータを制御している。
【0010】
工作機械などのサーボ制御装置にコンピュータを適用する場合、コンピュータを1台組み込みその処理能力を可能な限り引き出すことに注力しているのが現状であるが、本発明では複数のコンピュータを組み込み並列で作動させることにより処理能力を大幅に向上させ、その結果サーボ制御速度ならびにサーボ制御精度の向上が可能となる。
【0011】
即ち、本発明の並列コンピュータによるサーボ制御装置は、複数のサーボモータを使用する機械において、少なくとも前記サーボモータと同数の複数のコンピュータをクロスバースイッチによって実現されるデータ通信網を介して並列で作動させ前記サーボモータを協調制御することを特徴とするものである。
【0012】
前記手段において、具体的にはn台のサーボモータ61,62〜6nを協調制御するため、少なくともnと同数ないしn以上のm台のコンピュータ21,22〜2mを並列に配設して作動させ処理を行う。また、該m台のコンピュータ21,22〜2m間でのデータの受け渡しをするためデータ通信網3を設け、該データ通信網と各コンピュータ21,22〜2mを接続する。
【0013】
【作用】
本発明の手段は前記のようにm≧nとしてn台のサーボモータに対してm台のコンピュータ21,22〜2mを用いるように構成されていることにより、それぞれ1台のサーボモータにはコンピュータ能力のm/nが割り当てられサーボ制御周期の短縮を図ることが可能となる。また、サーボ制御の速度が向上することにより短い周期での位置検出も可能となりサーボ制御の精度が向上する。
【0014】
なお、ここではn台のサーボモータ61,62〜6nを協調制御するに際して、一般性を考慮してm台のコンピュータ21,22〜2mを並列で作動させるとして説明したが、通常はn台のサーボモータを制御する際はn台のコンピュータを用いることとし、各サーボモータ61,62〜6nは1:1で対応するコンピュータ21,22〜2nによって制御される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。だだしこの実施の形態に記載されている構成部品の種類、数量、形状、その相対配列などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【0016】
図1は本発明の実施形態に係る並列コンピュータによるサーボ制御装置のシステム構成図である。以下図1を参照してその構成と作用について説明する。なお、この実施の形態はコンピュータの台数がサーボモータの台数と同数の場合で、1台のコンピュータに着目すると、そのコンピュータは1:1で対応する特定のサーボモータのみを制御する場合である。
【0017】
サーボ制御装置1は、コンピュータ21,22〜2n、該コンピュータ間でのデータ通信を可能とするデータ通信網3、前記コンピュータ21,22〜2nと機械7に設けられているサーボドライバ51,52〜5nとのインターフェースをとるサーボインターフェース41,42〜4nから構成されている。
【0018】
機械7に設けられているサーボモータ61,62〜6nには、それらを制御するコンピュータ21,22〜2nがサーボインターフェース41,42〜4nおよびサーボドライバ51,52〜5nを介して1:1で接続されている。
また、サーボモータ61,62〜6nを協調制御するために必要なコンピュータ21,22〜2n間で送受信される同期信号などのデータは、クロスバースイッチなどによって実現されるデータ通信網3によって受け渡しされる。
【0019】
次にサーボ制御の作用について説明する。サーボモータ61,62〜6nを制御する際、それぞれのサーボモータと対応するように並列に配設されたコンピュータ21,22〜2nは、あらかじめプログラムされたデータに従ってサーボドライバ51,52〜5nおよびサーボインターフェース41,42〜4nを経由してサーボモータ61,62〜6nの位置フィードバック信号を受け取る。
【0020】
各コンピュータ21,22〜2nは位置フィードバック信号を入力すると、該フィードバック信号に基づき速度指令信号を演算し、サーボインターフェース41,42〜4nおよびサーボドライバ51,52〜5nを介してサーボモータ61,62〜6nに速度指令信号を出力し、制御が実行される。この制御ではn台のコンピュータを並列で作動させることにより、サーボモータ1台当たりに割り当てられるコンピュータの処理能力は従来の1台のコンピュータの場合のn倍となり、サーボ制御周期は1/nに短縮される。
【0021】
なお、サーボモータ61,62〜6nを協調させて制御する場合には、各コンピュータ21,22〜2nなどの間で同期信号などをデータ通信網3を介してやり取りする。
【0022】
【発明の効果】
以上記載した如く本発明によれば、工作機械などのサーボ制御装置にコンピュータを適用する場合、コンピュータを1台組み込みその処理能力を可能な限り引き出すことに注力しているのが現状であるが、本発明では複数のコンピュータを組み込み並列で作動させることにより処理能力を大幅に向上させ、その結果サーボ制御速度ならびにサーボ制御精度の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る並列コンピュータによるサーボ制御装置のシステム構成図。
【図2】コンピュータによるサーボ制御装置の従来例のシステム構成図。
【符号の説明】
1 サーボ制御装置、
21,22〜2n コンピュータ、
3 データ通信網、
41,42〜4n サーボインターフェース、
51,52〜5n サーボドライバ、
61,62〜6n サーボモータ、
7 機械。
Claims (1)
- 複数のサーボモータを使用する機械において、少なくとも前記サーボモータと同数の複数のコンピュータをクロスバースイッチによって実現されるデータ通信網を介して並列で作動させ前記サーボモータを協調制御することを特徴とする並列コンピュータによるサーボ制御装置。
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JP14785096A JP3615866B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 並列コンピュータによるサーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH09305205A JPH09305205A (ja) | 1997-11-28 |
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ID=15439676
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JP14785096A Expired - Fee Related JP3615866B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 並列コンピュータによるサーボ制御装置 |
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JP (1) | JP3615866B2 (ja) |
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1996
- 1996-05-20 JP JP14785096A patent/JP3615866B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH09305205A (ja) | 1997-11-28 |
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