JP4160778B2

JP4160778B2 - モータ制御装置

Info

Publication number: JP4160778B2
Application number: JP2002147055A
Authority: JP
Inventors: 伸治米本; 彰伊藤; 敬典大橋; 真人高瀬
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2022-05-22
Also published as: JP2003339186A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力端子あるいは出力端子の少なくとも一方を有し、通信機能を有したモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信機能付モータ制御装置、通信機能付入力デバイス、通信機能付出力デバイス、および上位制御装置でネットワークを構成した従来技術のシステム例を図３に示す。従来技術では、通信機能付モータ制御装置４と通信機能付入力デバイス５と通信機能付出力デバイス６（以下これらをスレーブ装置と称す）が１つの通信ネットワーク３にそれぞれ接続される構成となり、各機器とのデータを送受信する上位制御装置２によって制御される場合と、スレーブ機器同士が、上位制御装置２を介さず直接データを送受信する場合がある。
【０００３】
一例として、通信機能付入力デバイス５は、何点かの入力端子を有し、そのいくつかは、例えば、モータの速度制御を段階的に可変させる機能を外部のスイッチで制御するために利用され、また何点かは別のスレーブ機器の制御等に使用される。
【０００４】
通信機能付デバイス５の入力端子が通信機能付モータ制御装置４を制御する場合、該入力端子の“ON”または“OFF”の状態が、上位制御装置２に送信され、次に上位制御装置から通信機能付モータ制御装置４にその情報が送信され、結果モータが制御される。
【０００５】
しかし、この方法だと各スレーブ機器にそれぞれ通信機能を持つ必要があり、システムのコストが高価となる問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、スレーブ装置からのデータを一度、上位制御装置２が受信し、そのデータを上位制御装置２が別のスレーブ装置に送信する方法をとる場合と、あるスレーブ装置から別のスレーブ装置へ直接データを送受信をする場合とがある。
【０００７】
図３に示す、従来技術では、各機器が通信機能を内蔵する必要があり価格的に高価なものとなる。
【０００８】
また、従来技術では、スレーブの送信データを一度マスターが受信し、別のスレーブへ送信する方法をとる方法の場合、ネットワーク上の通信負荷が増大する。
【０００９】
本発明では、通信機能付入力デバイス４および通信機能付出力デバイス５を通信機能付モータ制御装置に内蔵させて、価格的に安価で、通信負荷も軽減させるモータ制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、モータ制御装置を制御するために取り付けられる入力端子または出力端子の端子情報を、上位装置との送受信通信データに取込むことと、該端子情報のモータ制御装置への入出力をON／OFFする機構を備えることで達成される。
具体的には、入力端子、モータ制御部、及び、通信機能を有するモータ制御装置において、前記通信機能を用いてモータ制御装置の機能とは独立して前記入力端子の情報を上位装置と送受信可能とする第一の状態と、前記入力端子の情報を前記モータ制御部に入力して当該情報に基づきモータを制御可能とする第二の状態と、を切り替え可能に構成するとともに、
前記第一の状態と前記第二の状態とを同時に可能として、前記通信機能によって前記入力端子からの情報と前記モータ制御部からの情報とを同時に前記上位装置へ送信可能に構成したことを特徴とする。
また、上記の特徴を有するものにおいて、前記通信機能を制御する通信制御部と、前記通信制御部あるいは前記モータ制御部からの情報を出力する出力端子とを備えたこと、さらには、前記モータ制御部は、前記上位装置から前記通信機能によって入力される情報又は前記入力端子から入力される情報に基づいて制御することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係るモータ制御装置の形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
図２は、本発明によるネットワークシステムの一実施形態例である。図において、１は本発明による通信機能内蔵モータ制御装置、２はデータ通信を制御する上位制御装置、３は通信ラインを示す。
【００１３】
上位制御装置２は、通信機能内蔵モータ制御装置１を制御するため制御データを通信ライン３を介して通信機能内蔵モータ制御装置１に送信する。通信機能内蔵モータ制御装置１は上位制御装置２から送信されたデータを受信し、そのデータをもとにモータを制御し、その後通信機能内蔵モータ制御装置１の状態データを上位制御装置２に送信する。このように、上位制御装置２と通信機能内蔵モータ制御装置１は互いに、制御データと状態データの送受信を交互に行い、モータ制御を実現する。
【００１４】
図１は、本発明による通信機能内蔵モータ制御装置１の詳細例である。図において、１１はモータ制御装置、１２は上位制御装置２と通信を行う通信制御部、１３はモータ制御部、１４はデジタルまたはアナログの入力情報を通信制御部１２あるいはモータ制御部１３に取り込むための入力端子、１５は通信制御部１２の受信データあるいはモータ制御部１３からの出力データをデジタル信号あるいはアナログ信号として外部出力する端子である。
１６〜１９は通信処理部１２とモータ制御部１３と出力端子１４と入力端子１５の間のデータの流れをコントロールするスイッチである。
【００１５】
スイッチ１６〜１９は、例えばソフトウェアで構成され、通信処理部１２とモータ制御部１３と出力端子１４と入力端子１５の間のデータの流れをコントロールする。
【００１６】
スイッチ１６を“ＯＮ”とし、スイッチ１９を“ＯＦＦ”とすることで、入力端子１４の情報はモータ制御部１３に入力されず、直接、通信処理部１２へと入力される。通信処理部１２は、入力端子１４からの情報とモータ制御部１３からの情報を一つの通信パケットとして構成し、上位制御装置２へ送信する。上位制御装置２には、モータ制御部１３のデータと入力端子１４の情報が通信パケットのどの部分にあたるのかをあらかじめ設定しておけば、データ受信時にそれらのデータのうち、モータ制御部１３のデータと入力端子１４のデータを判断し取り込むことが可能となる。このようにして、従来の技術である通信機能内蔵モータ制御装置４と通信機能付入力デバイス５が別々に構成されたデバイスである場合と同等の働きをすることが可能となる。
【００１７】
一方、通信機能内蔵モータ制御装置１に、上位制御装置２から受信する通信パケットのうちどの部分が、モータ制御部１３への情報と出力端子１５への情報になるのかを予め設定しておき、スイッチ１７を“ＯＮ”とし、スイッチ１８を“ＯＦＦ”とすることで、受信データの一部はモータ制御部１３へ入力され、また受信データの別の一部は、出力端子１５から出力される。このようにして、従来技術である通信機能内蔵モータ制御装置４と通信機能付出力デバイス６が別々に構成されたデバイスである場合と同等の働きをすることが可能となる。
【００１８】
次に、スイッチ１６とスイッチ１９を共に“ＯＮ”とすることで、入力端子１４の情報はモータ制御部１３のコントロールのための入力となると同時に、通信処理部１２への入力端子１４がＯＮになった事の状態データとなる。このとき、通信処理部１２から上位制御装置２への通信パケットは、入力端子１４の情報であると同時に、入力端子１４からモータ制御部１３への入力情報のモニタの両方の意味を持ったデータを持つこととなる。
【００１９】
スイッチ１９とスイッチ１８を共にＯＮとする場合、入力端子１４の情報はモータ制御部１３の制御に使用され、モータ制御部１３の状態が出力端子１５に出力される。これは一般的な入力端子と出力端子を持ったモータ制御装置で行われている状態である。
【００２０】
上記の実施例では、入力端子及び出力端子が各１つの場合について説明したが、端子が複数存在する場合は、端子一つにつき通信処理部１２とモータ制御部１３との間にスイッチを追加すれば、複数端子の対応が可能となる。
【００２１】
次に、本発明による一実施例を、近年導入例が増加しているオープンネットワークであるIEC62026-3を例とし、図４により説明する。上記図１ではスイッチ１６〜１９を使って説明したが、実際のコンピュータネットワークシステムではスリーステートバッファー方式でデータバスに接続し、各データの入出力をコントロールするためアドレスを指定してスリーステートバッファーをコントロールする通常のデータバス方式を採用することが出来る。
【００２２】
図４の上側の表は、上位制御装置２から通信機能内蔵モータ制御装置１への送信データを示し、そのデータ構造は８バイトで、０と１バイト目がＩ／Ｏデータでモータ制御装置１が有するモータ制御部１３への入力データあるいは出力端子１５への出力データであり、２から７バイト目がモータ制御装置１３へ入力される加速度指令、減速度指令、速度指令の各データである。
【００２３】
図４の下側の表は、通信機能内蔵モータ制御装置１から上位制御装置２への送信データを示し、０と１バイト目がＩ／Ｏデータで、モータ制御装置１が有する入力端子１４からモータ制御部１３への入力データあるいは上位制御装置２への送信データであり、２から７バイト目がモータ制御部１３から上位制御装置２への送信する現在出力速度、現在出力トルク、現在出力電流の各データである。
【００２４】
図４のＯＵＴ１からＯＵＴ１５をモータ制御部１３に入力せず直接出力端子１５に出力する、あるいはＩＮ０からＩＮ１５を入力端子１４から取り込みモータ制御部１３へ入力せず直接通信制御部１２へ入力すれば、入力端子の情報または前記出力端子の情報を、モータ制御装置の機能とは独立して、直接通信情報として上位装置と送受信可能に構成したモータ制御装置を実現できる。
【００２５】
図４のＯＵＴ１からＯＵＴ１５をモータ制御部１３に入力するとともに出力端子１５に出力する、あるいはＩＮ０からＩＮ１５を入力端子１４から取り込みモータ制御部１３へ入力するとともに通信制御部１２へ入力すれば、入力端子の状態と出力端子の状態を、前記モータ制御装置の制御状態とするとともに、上位装置と送受信する通信データとすることが可能なモータ制御装置を実現できる。
【００２６】
また、ＯＵＴ０からＯＵＴ１５をソフトウェアなどのスイッチにより、直接出力端子１５へ出力するかモータ制御部１３にも出力するかを切換えるようにする、あるいはＩＮ０からＩＮ１５をソフトウェアなどのスイッチによって直接通信制御部１２へ入力するかモータ制御部１３へも入力するかを切換えるようにすることで、入力端子１４の情報または出力端子１５の情報を、モータ制御装置１の機能とは独立して、直接通信情報として上位装置２と送受信可能にする構成と、モータ制御装置１を制御するための入力端子１４あるいはモータ制御装置１の状態を出力するための出力端子１５の少なくとも一方を有し、通信機能を有したモータ制御装置１において、入力端子１４の状態と出力端子１５の状態を、前記モータ制御装置１の制御状態とするとともに、上位装置２と送受信する通信データを可能にする構成を有し、これら構成のいずれか一方に切り替える機能を有するモータ制御装置を実現できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来、個別とされていた通信機能付入力デバイスと通信機能付出力デバイスと通信機能付モータ制御装置が一つの通信機能のもとに制御されるため、モジュール個別に通信モジュールを持つ必要がなく、システムを低価格にすることが可能となり、通信負荷も軽減できるためシステムのタクトタイムの軽減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るネットワーク構成の一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明に係わるモータ制御装置の内部構成の一実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明に係る従来技術によるネットワーク構成を示す。
【図４】本発明に係わるよるモータ制御装置と上位制御装置との通信データ形態の一実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１本発明によるモータ制御装置
２上位制御装置
３通信ライン
４通信機能付モータ制御装置
５通信機能付入力デバイス
６通信機能付出力デバイス
11 モータ制御装置
12 通信処理部
13 モータ制御部
14 入力端子
15 出力端子

Claims

入力端子、モータ制御部、及び、通信機能を有するモータ制御装置において、
前記通信機能を用いてモータ制御装置の機能とは独立して前記入力端子の情報を上位装置と送受信可能とする第一の状態と、前記入力端子の情報を前記モータ制御部に入力して当該情報に基づきモータを制御可能とする第二の状態と、を切り替え可能に構成するとともに、
前記第一の状態と前記第二の状態とを同時に可能として、前記通信機能によって前記入力端子からの情報と前記モータ制御部からの情報とを同時に前記上位装置へ送信可能に構成したことを特徴とするモータ制御装置。
前記通信機能を制御する通信制御部と、前記通信制御部あるいは前記モータ制御部からの情報を出力する出力端子とを備えたことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
前記モータ制御部は、前記上位装置から前記通信機能によって入力される情報又は前記入力端子から入力される情報に基づいて制御することを特徴とする請求項１又は２記載のモータ制御装置。