JP4946504B2 - サーボアンプ - Google Patents

Description

本発明は、ＦＡ機器等において使用されるオプション装置を検出するサーボアンプに関するものである。

最近のＡＣサーボアンプにおいては、目標位置などの物理量に追従する制御メカニズムを提供するサーボアンプ本体に対して、オプション装置を接続することにより、通信プロトコルの異なる様々な指令入力信号を組み合わせることができる。オプション装置として、たとえば、プロフィバス通信対応オプション、デバイスネット通信（さほど同期性を重視しない入出力機器との接続用に用いるＩ／Ｏフィールドネットワーク）対応オプションや、メカトロリンク通信（商標名、本出願人推奨、複数のサーボ間の同期制御・高速制御等が用途のモーションフィールドネットワークで、通信方式はマスター・スレーブ完全同期方式等）対応オプション等がある。
サーボアンプ本体とこれらのオプション装置は、1対1で組み合わされオプション装置を介して入力される指令信号によりサーボアンプ本体の動作を行う。オプション装置から入力される指令信号は、オプション装置により異なるため、その種類によりオプション専用パラメータを設け、本体装置はそれらのパラメータに基づいて動作する。そのため、オプション装置が変更された場合は、誤動作によるシステム暴走回避のため、ユーザに上述のパラメータの変更を促す必要がある。
オプション装置の検出方法には、例えば、特許文献１に記載されている「オプシヨン機器接続状態検知装置」では図５に示すように、複写機本体１０１とオプション機器１０５ａ〜１０５ｄとの間の通信は、相互に送受信が可能な通信ライン１０６を介してマスター・スレーブのポーリング方式により行われ、電源投入と共にマスターの複写機本体１０１から１００ｍｓ周期で各スレーブのアドレス付きの通信データを送信する。スレーブ側の各オプション機器１０５ａ〜１０５ｄはマスターからの通信を受信してアドレスを調べ、自分宛てであることを検出したオプション機器は一定時間を置いてマスター１０１へ返信を行う。マスター１０１側では返信を受信して返信を行ったオプション機器１０５の状態を確認して不揮発性メモリ１０８に保存しておき、次回の検知時の比較データとして使用する。
また、特許文献２に開示の「プリンタ制御装置」は、図６のフローチャートに示すように、Ｓ１３４で接続されたオプションデバイスのオプションＩＤを読んで、Ｓ１３５で記憶されているＩＤ情報と比較し、前回と違うオプション装置が接続された場合は、Ｓ１３６で詳細な自己診断を行うようになっている。
特開平８−２０２２０７号公報（図１） 特開平１１−３４８３９１号公報（図４）

しかしながら、特許文献１の場合は、電源投入時にマスター側からオプション装置の接続状態を検出し、不揮発性メモリを利用して保存した前回接続状態と今回の接続状態を比較して、接続有りから接続無しに接続状態が変化した際に通信エラーを出力する方法である。この場合、オプション装置が取り外されたことは検知できるが、前回と異なるオプション装置が接続されたことは検知できないという問題があった。
また、特許文献２の場合は、前回接続されたオプション装置と異なるものが接続された場合には、そのオプション装置に応じて異なる詳細な自己診断を行うという点で、ユーザに対しパラメータの変更や確認を促す目的にそぐわないという問題があった。
また、特許文献１および特許文献２の場合、共に、従来の方式ではオプション装置が変更されても、オプション専用パラメータの変更は、ユーザーの意思に任せて警告はしていなかった。これはオプション装置の種類によって通信プロトコル（例えば、全二重非同期データ転送方式等）が変更されないことが前提としているために、検出方式においても、オプション装置の有無のみの検出に止どまり、種類の判別までは行っていなかったという問題があった。
そこで、本発明は、マスター側からの信号ではなく、オプション装置側の電気信号によりオプション装置の接続状態を判断するようにして、オプション装置が変更された場合にユーザに警告を表示すること、また、オプション装置の種類により、本体装置とオプション装置間のインターフェイス仕様が異なる場合でも、通信プロトコルを自動的に変更して通信を行うことで安定した通信の確立を可能にして、オプション装置が変更されたことで起こるパラメータの誤設定または誤認識によるシステム暴走等を未然に回避できるオプション装置の検出装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、オプション装置が接続可能なサーボアンプに係り、電源投入時に前記オプション装置の接続状態を前記オプション装置側の電気信号により検出し、接続の有無と通信プロトコルを判断する検出部と、
前記検出部が判断した前記オプション装置に対応した通信プロトコルを切り替える通信プロトコル切り替え部と、
前記オプション装置の種類としてオプションＩＤを用い、
前記オプション装置から通信により受け取った前記オプションＩＤの前回検出結果と今回検出結果を比較する比較部と、
前記比較部による比較結果から前記オプション装置の異常を知らせる通知部と、を備え、
前記比較部は、前回検出結果が存在して今回検出結果が前記オプション装置の接続なしと判断された場合、オプション検出失敗と判断し、
前回比較結果が存在して今回検出結果が前記オプション装置の接続有で前回検出結果と異なると判断された場合、オプション検出不一致と判断することを特徴としている。

本発明によれば、従来のようにマスター側からの信号ではなく、オプション装置側の電気信号によってオプション装置の接続状態が判断できるので検出精度が改善されオプション装置が変更されたことで起こり得るパラメータの誤設定または誤認識によるシステムの暴走等を未然に回避できる。
更に、オプション装置種類の自動認識による通信プロトコル切替えにより安定した通信の確立が可能になり、結果として、装置の安全性及び操作性の向上が達成できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を基に具体的に説明する。

図１はオプション装置の検出ができる本発明の実施例１に係るサーボアンプのブロック図である。図２は本発明の実施例１に係るサーボアンプの検出機能を示すブロック図である。図３は図１に示すサーボアンプによるオプション装置の検出処理のフローチャートである。なお、以下の説明においては、ＡＣサーボアンプを例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１において、サーボアンプ本体１は、オプション装置８の検出処理を制御する制御部２、オプション装置８の検出情報を記録する不揮発性メモリ３、オプション装置８との通信を確立し通信処理を行う通信部４、オプション装置８の検出処理にて異常を検知した際にアラーム出力および表示するオペレータ表示部５を備えて、オプション装置８から電気信号ライン７がサーボアンプ本体１に接続されている。オプション装置８が接続されると、オプション装置８から電気信号ライン７を介して入力される電気信号を監視して、オプション装置８の検出および判別を行う。オプション装置８の存在が確認されると、電気信号状態にてオプション装置８用の通信プロトコルを選択し、通信ライン６を介して通信部４とオプション装置８の間で通信確立を試みる。通信が確立されると、通信ライン６を介してオプション装置８の種類を表すオプションＩＤを読み込み、不揮発性メモリ３に保存されている前回オプションＩＤとの比較の結果、異なるＩＤであった場合に検出不一致アラームをオペレータ表示部５へ出力する。
次に、図２は図１をより機能的に表した機能ブロック図で、請求項１に対応するクレーム対応図であり、図中２０は電気信号ライン７の電気信号でオプション装置の有無、種類を検出する検出部で、２１は検出したオプション装置の有無、種類と、不揮発性メモリ３に保持する前回のオプションＩＤを比較判定する比較部で、２２は比較部２１の判定の結果オプション装置が装着されていない場合等にユーザーに警告して表示装置に表示する通知部である。２３は交換されたオプション装置の通信プロトコルが異なる場合に、通信プロトコルを切替え変更して通信を確立する通信プロトコル切替部である。その他、全体の動作を制御する制御部３、表示部５を備える。

以下動作について、各図を用いてオプション装置の検出方法を順を追って説明する。
先ず、図３のフローチャートを参照すると、電源投入時のオプション装置８の接続状態は、電源投入時にオプション装置８の電気信号のレベル判断によりＨｉｇｈ、Ｌｏｗを検出してオプション装置８の接続の有無を検知する。すなわち、オプション装置８から入力される通信プロトコルを示す２本もしくはそれ以上の電気信号ライン７の状態により検出する（ステップ１０１、以下Ｓ１０１と略す）。つまり、入力される信号がいずれもＨｉｇｈレベルの場合はオプション装置の接続無しと判断し、一つでもＬｏｗレベルが存在する場合はオプション装置の接続有りと判断する。信号状態をＨｉｇｈレベルにするには、オプション装置８にて電気信号ライン７をオープン状態にし、Ｌｏｗレベルにするためには、オプション装置８にてグランドに接続する。
このように本発明の場合は、サーボアンプとオプション装置との接続関係を示す図４が示すように、従来は図４（ａ）のようにマスター側からの信号によりオプション装置の２ＰＯＲＴ−ＲＡＭに書込み、読出して"０，１"等、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗを識別していたが、本発明では図４（ｂ）のように、マスター側からの検査信号ではなく、オプション装置側の電気信号によりオプション装置の接続状態を判断できるので、より正確に、且つ、安全・迅速にオプション装置の接続状態を判断できる。
オプション接続有りと判断された場合は、２本の電気信号ライン７の信号状態により予め決定された通信プロトコル処理へ移行する（Ｓ１０２）。
通信プロトコルの例としては、最近の方式である、通信方式＝マスター・スレーブ完全同期方式、伝送速度＝１０Ｍｂｐｓ、通信周期＝２５０μｓ〜８ｍｓのメカトロリンク２や、伝送速度＝４Ｍｂｐｓ、通信周期＝２ｍｓ固定、通信方式＝マスター・スレーブ完全同期方式のメカトロリンク１や、旧ネットワークのトークンパッシング方式、マルチドロップ１対Ｎ方式、双方向時分割多重方式等がある。

また、予め決定された通信プロトコルに該当しない信号状態の場合は、オプション装置の未サポートアラームを出力し、ユーザに接続されたオプション装置はサポートしていないことを通知する（Ｓ１０９）。
Ｓ１０１の判断で、オプション接続無しと判断された場合は、不揮発性メモリ３に保存されている前回検出結果を参照し（Ｓ１０７）、検出結果が存在する場合は、オプション装置が取り外されたと判断しオプション検出失敗アラームを出力（Ｓ１０８）し、ユーザにオプション装置が取り外されたことを通知する。

また、Ｓ１０２の判断で、オプション装置の接続有り、且つ、通信プロトコル処理へ移行した場合は、オプション装置８との通信確立を試みる（Ｓ１０３、１０４）。通信確立に成功した場合は、オプション装置のＣＰＵからオプション装置８の種類を示すオプションＩＤを読み取る（Ｓ１０５）。なお、このオプションＩＤとしては数字、記号等適宜使用する。通信確立に失敗した場合は通信異常アラームを出力し（Ｓ１１０）ユーザに異常を通知する。

オプションＩＤの読み取りが完了し、不揮発性メモリ３に保存されている前回検出結果、すなわち前回オプション装置検出時のオプションＩＤが存在する（Ｓ１０５）場合には今回検出のオプションＩＤと前回検出のオプションＩＤを比較する（Ｓ１０６）。前回検出のオプションＩＤが存在しない場合は、今回検出のオプションＩＤを不揮発性メモリ３へ保存する（Ｓ１１２）。

上記記載の比較の結果、オプションＩＤが今回と前回で異なる場合は、オプション装置の検出不一致アラームを出力（Ｓ１１３）し、ユーザにオプション装置専用パラメータの確認および変更をするように通知する。比較の結果、オプションＩＤが同一の場合は本処理を終了する。

ここで、オプションＩＤを不揮発性メモリ３へ書き込むタイミングについて記述する。不揮発性メモリ３の容量および書き込み可能回数は有限であるため、メモリの使用容量および書き込み回数を減らすことは、使用効率および製品寿命の観点からも有効である。
従来、オプション装置８の有無と種類は分けて管理していたため、接続されるオプション装置８の数が増えると使用するメモリ領域もオプション装置の有無と種類の分だけ増えていた。
しかし、本発明による処理では、不揮発性メモリ３に検出情報を保存する際に、オプション装置８の種類としてオプションＩＤを用い、オプションＩＤが存在しない場合はオプション装置８は無しとし、オプションＩＤが存在する時にオプション装置８は有りとして判断する（Ｓ１０５、Ｓ１０７）ため、メモリの使用容量の削減が可能となり、しかもオプション装置８が有りの場合はオプションＩＤからオプション装置の種類についても判別可能なためオプションＩＤを記憶させることでオプション装置８の有無と種類を分けて管理する必要がなくなる。

また、メモリ書き込み頻度についても、オプション装置８の前回の検出結果が存在しない場合のみオプションＩＤの書き込みを行う（Ｓ１０５、Ｓ１１１）ようにすることで、不揮発性メモリ３への書き込み回数の削減を可能とした。
また、一度、オプション装置８を検出してオプションＩＤを不揮発性メモリ３へ保存した場合、ユーザが前回検出結果のクリアを意図的に指示しない限り、不揮発性メモリ３に残り続ける。
このため、オプション装置の検出失敗および不一致アラームは、ユーザが前回検出結果のクリアを実行しない限り出力される。
こうすることで、オプション装置８が取り外された、もしくは変更されたことをユーザへ通知しオプション装置専用パラメータの確認および変更を促すことができる。

オプション装置の検出ができる本発明の実施例１に係るサーボアンプのブロック図である。 本発明の実施例１に係るサーボアンプの検出機能を示すブロック図である。 図１に示すサーボアンプによるオプション装置の検出処理のフローチャートである。 図１に示すサーボアンプとオプション装置との接続関係を示す説明図である。 従来のオプション機器接続状態検知装置のブロック図である。 従来のプリンタ制御装置のフローチャートである。

符号の説明

１ サーボアンプ本体
２ 制御部
３ 不揮発性メモリ
４ 通信部
５ オペレータ表示部
６ 通信ライン
７ 電気信号ライン
８ オプション装置
２０ 検出部
２１ 比較部
２２ 通知部
２３ 通信プロトコル切替部

Claims (1)

1. オプション装置が接続可能なサーボアンプにおいて、
   電源投入時に前記オプション装置の接続状態を前記オプション装置側の電気信号により検出し、接続の有無と通信プロトコルを判断する検出部と、
   前記検出部が判断した前記オプション装置に対応した通信プロトコルを切り替える通信プロトコル切り替え部と、
   前記オプション装置の種類としてオプションＩＤを用い、
   前記オプション装置から通信により受け取った前記オプションＩＤの前回検出結果と今回検出結果を比較する比較部と、
   前記比較部による比較結果から前記オプション装置の異常を知らせる通知部と、を備え、
   前記比較部は、前回検出結果が存在して今回検出結果が前記オプション装置の接続なしと判断された場合、オプション検出失敗と判断し、
   前回比較結果が存在して今回検出結果が前記オプション装置の接続有で前回検出結果と異なると判断された場合、オプション検出不一致と判断することを特徴とするサーボアンプ。

Images