JP5057748B2 - Servo system - Google Patents
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Description
本発明は、サーボモータを制御するためのサーボシステムに関する。 The present invention relates to a servo system for controlling a servo motor.
従来、図２に示すように、サーボモータ３５を制御するためのサーボシステムは、モーションコントローラ３１からサーボアンプ３３にサーボモータ３５を駆動させるための駆動信号を送信するように構成されている。符号３７はサーボモータ３５の位置と速度を検出するエンコーダである。
Conventionally, as shown in FIG. 2, the servo system for controlling the servo motor 35 is configured to transmit a drive signal for driving the servo motor 35 from the motion controller 31 to the
モーションコントローラ３１は、サーボアンプと対応したモーションコントロールプログラムを備え、モーションコントロールプログラムに基づきサーボアンプ３３にサーボモータ３５を駆動させるための駆動信号を送信する。
The motion controller 31 includes a motion control program corresponding to the servo amplifier, and transmits a drive signal for driving the servo motor 35 to the
サーボアンプ３３は、モーションコントローラ３１から受信した駆動信号と、エンコーダ３７からの位置および速度信号とによってサーボモータ３５を駆動させる。
The
ところが、モーションコントローラ３１はサーボアンプのメーカーやシリーズ毎に定められており、要求される駆動能力に応じてサーボモータおよびサーボアンプを変更するとそれに合わせてモーションコントローラ３１も変える必要があり、コストが嵩む問題があった。 However, the motion controller 31 is determined for each servo amplifier manufacturer or series, and if the servo motor and servo amplifier are changed according to the required driving capability, the motion controller 31 must be changed accordingly, which increases costs. There was a problem.
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、サーボモータおよびサーボアンプの変更に対して安価に対応することができるサーボシステムの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a servo system that can respond to changes in servo motors and servo amplifiers at low cost.
請求項１の発明は、モーションコントロールプログラムに基づいてサーボアンプにサーボモータを駆動させるための駆動信号を送信するサーボシステムにおいて、前記サーボアンプと接続されるモーションコントローラと、前記モーションコントローラと接続される上位コントローラとを備え、前記モーションコントローラは、子基板と前記子基板が着脱交換可能とされた主基板とで構成され、前記子基板は、該子基板と接続されるサーボアンプを特定するためのサーボアンプ特定情報を備えると共に、該子基板と接続されるサーボアンプに対する通信部、及び前記主制御基板と接続されるポートを備え、前記主基板から送信される前記駆動信号を前記通信部から前記サーボアンプに送信するように構成され、前記主基板は、前記子基板のポートと接続されて前記子基板から前記サーボアンプ特定情報を読み込むためのポートを有し、前記子基板によって特定されるサーボアンプ特定情報を前記子基板から読み込んで前記上位コントローラに送信すると共に、前記上位コントローラから送信された前記モーションコントロールプログラムに基づき前記駆動信号を前記子基板に送信する主基板制御部を備え、前記上位コントローラは、前記子基板と接続されるサーボアンプ毎のモーションコントロールプログラムを複数備え、前記モーションコントローラの主基板が前記子基板から読み込んで該主基板から送信されたサーボアンプ特定情報に対応するモーションコントロールプログラムを、前記複数のモーションコントロールプログラムから選択して前記モーションコントローラの主基板に送信することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, in a servo system for transmitting a drive signal for driving a servo motor to a servo amplifier based on a motion control program, the motion controller connected to the servo amplifier and the motion controller are connected. A host controller, and the motion controller is composed of a sub board and a main board in which the sub board is attachable / detachable, and the sub board specifies a servo amplifier connected to the sub board. Servo amplifier specific information and a communication unit for the servo amplifier connected to the slave board , and a port connected to the main control board, the drive signal transmitted from the main board from the communication unit It is configured to send to the servo amplifier, the main board, the child board port Is connected to the bets have ports for reading said servo amplifier identification information from said terminal board, sends to the host controller reads the servo amplifier specific information specified by the child board from the child board, the A main board control unit that transmits the drive signal to the child board based on the motion control program sent from the host controller, wherein the host controller includes a plurality of motion control programs for each servo amplifier connected to the child board; comprising, a motion control program main board of the motion controller corresponds to the servo amplifier specifying information sent from the main board reads from the child board, the main of the motion controller selects from said plurality of motion control program And transmits to the plate.
請求項１の発明によれば、モーションコントローラにおける子基板を交換するだけで各種のサーボモータおよびサーボアンプに対応することができ、従来のようにサーボモータおよびサーボアンプの変更ごとにモーションコントローラ全体を交換する必要が無いため、安価に対応することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to deal with various types of servo motors and servo amplifiers by simply replacing the sub board in the motion controller. Since it is not necessary to exchange, it can respond at low cost.
以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施例に係るサーボシステムの構成を示すブロック図である。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a servo system according to an embodiment of the present invention.
図１に示すサーボシステム１０は、サーボアンプ１１、モーションコントローラ１５、上位コントローラ２５で構成され、サーボモータ２７を制御、駆動する。
A
サーボアンプ１１は、サーボモータ２７のメーカーやシリーズ（機種）に応じて使用可能なものが決められており、制御対象の機械等に応じてサーボモータ２７と共に選択され、適宜交換されて使用される。前記サーボアンプ１１は、モーションコントローラ１５と接続されるインターフェィス部を備え、また、サーボモータ２７およびエンコーダ２９と接続される。前記サーボアンプ１１は、モーションコントローラ１５から受信した駆動信号により、駆動信号が示す速度でサーボモータ２７を目標位置まで回転させ、エンコーダ２９から入力される位置情報が目標位置になると、サーボモータ２７の停止信号をモーションコントローラ１５に送信する。
The servo amplifier 11 is determined according to the manufacturer or series (model) of the
モーションコントローラ１５は、主基板１６と子基板２１とで構成され、前記主基板１６に前記子基板２１がコネクタ等で着脱可能にされている。前記主基板１６は、上位コントローラ２５に接続されるインターフェイス部と、子基板２１が着脱可能なコネクタ等と、上位コントローラ２５から送信されたモーションコントロールプログラムに基づき駆動信号を子基板２１へ送信し、また子基板２１から入手したサーボアンプ特定情報を上位コントローラへ送信する主基板制御部１７とを備える。 The motion controller 15 includes a main board 16 and a sub board 21, and the sub board 21 is detachably attached to the main board 16 with a connector or the like. The main board 16 transmits a drive signal to the sub board 21 based on an interface unit connected to the upper controller 25, a connector or the like to which the sub board 21 is detachable, and a motion control program transmitted from the upper controller 25, The main board control unit 17 also transmits servo amplifier specifying information obtained from the sub board 21 to the host controller.
前記主基板制御部１７は、上位コントローラ２５から送信されたモーションコントロールプログラムが格納されるＲＡＭと、前記モーションコントロールプログラムに基づき演算処理し、駆動信号を生成して子基板２１へ駆動信号を送信し、また前記子基板２１によって特定されるサーボアンプ特定情報を前記上位コントローラ２５へ送信するＣＰＵと、前記ＣＰＵの作動に必要なデータやプログラム等が格納されたＲＯＭ等を備える。前記主基板制御部１７には子基板２１からサーボアンプ特定情報を読み込むためのポート１９を有する。
The main board control unit 17 performs arithmetic processing based on the RAM storing the motion control program transmitted from the host controller 25 and the motion control program, generates a drive signal, and transmits the drive signal to the child board 21. The CPU includes a CPU that transmits servo amplifier specifying information specified by the slave board 21 to the host controller 25, and a ROM that stores data and programs necessary for the operation of the CPU. The main board control unit 17 has a
前記子基板２１は、サーボアンプ特定情報を備えると共に前記サーボアンプ１１との通信部２２を備え、前記サーボアンプ１１のメーカーやシリーズ等に合わせて前記主基板１６に着脱可能に装着される。
The slave board 21 includes servo amplifier specifying information and a
前記サーボアンプ特定情報は、前記サーボアンプ１１を特定するための情報であり、サーボアンプのメーカーやシリーズ等を識別する情報である。例えば、前記主基板１６と接続される子基板２１のポートにサーボアンプ特定情報（サーボアンプのメーカーやシリーズ等）を割り当てる例を示す。前記子基板２１のポートは、例えば、４ビットを割り当て、そのうち１ビットを将来の拡張用の空きとした場合、表１に示すように、８種類のサーボアンプのメーカーあるいはシリーズ等を特定することができる。
The servo amplifier specifying information is information for specifying the servo amplifier 11, and is information for identifying the manufacturer and series of the servo amplifier. For example, an example is shown in which servo amplifier identification information (servo amplifier manufacturer, series, etc.) is assigned to the port of the slave board 21 connected to the main board 16. For example, when 4 bits are assigned to the port of the
表１における呼び出し番号（０）〜（７）は、サーボアンプのメーカーあるいはシリーズ等を識別するサーボアンプ特定情報に相当し、前記子基板２１と接続されるサーボアンプ２７と対応している。例えば、呼び出し番号（０）をＡメーカーのＸ１シリーズ、呼び出し番号（１）をＡメーカーのＸ２シリーズ、呼び出し番号（２）をＢメーカーのＹ１シリーズとする等である。前記子基板２１のポートのステータス、すなわち前記呼び出し番号は前記主基板制御部１７に読み込まれ、前記主基板制御部１７から上位コントローラ２５に送信される。
Call numbers (0) to (7) in Table 1 correspond to servo amplifier specifying information for identifying the manufacturer or series of the servo amplifier, and correspond to the
また、前記子基板２１の通信部２２は、子基板２１に接続されるサーボアンプ１１と対応した通信ＩＣチップを備え、前記モーションコントローラ１５とサーボアンプ１１間の通信を可能とする。
The
上位コントローラ２５は、サーボシステムの入出力制御等を行う制御装置であり、プログラム等の格納された記憶媒体（例、ハードディスク２６）と、演算処理用のＣＰＵと、前記ＣＰＵのワークメモリ等として機能するＲＡＭとを少なくとも備え、前記モーションコントローラ１５と接続される。 The host controller 25 is a control device that performs input / output control and the like of the servo system, and functions as a storage medium (eg, hard disk 26) in which a program is stored, a CPU for arithmetic processing, a work memory of the CPU, and the like. And a RAM that is connected to the motion controller 15.
前記上位コントローラ２５の記憶媒体（ハードディスク２６）には、複数のモーションコントロールプログラムが格納される。前記モーションコントロールプログラムは、前記サーボモータ２７の位置や速度を、前記エンコーダ２９からの情報を利用して予め設定した位置および速度に制御するためのプログラムであり、メーカーやシリーズ等の異なるサーボモータ毎に対応して複数設けられている。前記複数のモーションコントロールプログラムは、例えば、前記の表１のように、呼び出し番号（０）〜（７）と対応して８種類設けられている。
A plurality of motion control programs are stored in the storage medium (hard disk 26) of the host controller 25. The motion control program is a program for controlling the position and speed of the
前記上位コントローラ２５では、前記モーションコントローラ１５の主基板１６に装着された子基板２１のサーボアンプ特定情報をモーションコントローラ１５から受信すると、前記制御用プログラムに基づいて、前記複数のモーションコントロールプログラムの中からサーボアンプ特定情報と対応するモーションコントロールプログラム、例えば表１に示した呼び出し番号と対応するモーションコントロールプログラムを選択し、前記モーションコントローラ１５の主基板制御部１７に送信する。 When the upper controller 25 receives from the motion controller 15 the servo amplifier specifying information of the slave board 21 mounted on the main board 16 of the motion controller 15, the higher-order controller 25 selects the middle of the plurality of motion control programs based on the control program. The motion control program corresponding to the servo amplifier identification information, for example, the motion control program corresponding to the call number shown in Table 1, is selected and transmitted to the main board control unit 17 of the motion controller 15.
前記上位コントローラ２５は、汎用パーソナルコンピュータに設けるのが好ましい。このようにすれば、サーボアンプやサーボモータ毎に専用の制御部が不要となり、サーボシステムが安価となる。また、前記モーションコントローラ１５は、前記上位コントローラ２５が設けられた汎用パーソナルコンピュータの拡張スロット（例、ＰＣＩ）に着脱可能なものとすれば、一層安価にサーボシステムを構築することができる。 The host controller 25 is preferably provided in a general-purpose personal computer. In this way, a dedicated control unit is not required for each servo amplifier or servomotor, and the servo system is inexpensive. Further, if the motion controller 15 can be attached to and detached from an expansion slot (for example, PCI) of a general-purpose personal computer provided with the host controller 25, a servo system can be constructed at a lower cost.
前記サーボシステム１０においては、前記サーボアンプ１１やサーボモータ２７を交換する場合、前記モーションコントローラ１５の子基板２１を、使用しようとするサーボアンプやサーボモータと対応した子基板に代えれば、前記主基板制御部１７が子基板２１からサーボアンプ特定情報を読み取って前記上位コントローラ２５へ送信し、前記上位コントローラ２５は、受信したサーボアンプ特定情報に基づくモーションコントロールプログラムを複数のモーションコントロールプログラムから選択し、前記モーションコントローラ１５の主基板制御部１７に送信する。前記主基板制御部１７では、受信したモーションコントロールプログラムに基づき、サーボモータ２７を駆動する駆動信号をサーボアンプ１１に送信し、前記サーボモータ２７を制御し駆動する。
In the
このように、本発明のサーボシステムは、サーボアンプおよびサーボモータをメーカーやシリーズの異なるものに交換する場合に、子基板を交換するだけで対応することができ、モーションコントローラ全体を交換する必要がないため、安価に対応することができる。 As described above, the servo system of the present invention can cope with the replacement of the servo amplifier and the servo motor with a different manufacturer or series by simply replacing the slave board, and it is necessary to replace the entire motion controller. Since it is not, it can respond at low cost.
１０ サーボシステム
１１ サーボアンプ
１５ モーションコントローラ
１６ モーションコントローラの主基板
１７ 主基板制御部
２１ モーションコントローラの子基板
２２ 子基板の通信部
２５ 上位コントローラ
２６ 記憶媒体としてのハードディスク
２７ サーボモータ
２９ エンコーダ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記サーボアンプと接続されるモーションコントローラと、前記モーションコントローラと接続される上位コントローラとを備え、
前記モーションコントローラは、子基板と前記子基板が着脱交換可能とされた主基板とで構成され、
前記子基板は、該子基板と接続されるサーボアンプを特定するためのサーボアンプ特定情報を備えると共に、該子基板と接続されるサーボアンプに対する通信部、及び前記主基板と接続されるポートを備え、前記主基板から送信される前記駆動信号を前記通信部から前記サーボアンプに送信するように構成され、
前記主基板は、前記子基板のポートと接続されて前記子基板から前記サーボアンプ特定情報を読み込むためのポートを有し、前記子基板によって特定されるサーボアンプ特定情報を前記子基板から読み込んで前記上位コントローラに送信すると共に、前記上位コントローラから送信された前記モーションコントロールプログラムに基づき前記駆動信号を前記子基板に送信する主基板制御部を備え、
前記上位コントローラは、前記子基板と接続されるサーボアンプ毎のモーションコントロールプログラムを複数備え、前記モーションコントローラの主基板が前記子基板から読み込んで該主基板から送信されたサーボアンプ特定情報に対応するモーションコントロールプログラムを、前記複数のモーションコントロールプログラムから選択して前記モーションコントローラの主基板に送信することを特徴とするサーボシステム。 In a servo system that sends a drive signal to drive a servo motor to a servo amplifier based on a motion control program,
A motion controller connected to the servo amplifier, and a host controller connected to the motion controller,
The motion controller is composed of a sub board and a main board on which the sub board can be attached and detached,
The slave board includes servo amplifier specifying information for specifying a servo amplifier connected to the slave board, a communication unit for the servo amplifier connected to the slave board , and a port connected to the main board. Comprising the drive signal transmitted from the main board to the servo amplifier from the communication unit,
The main board includes a port for being connected to a port of the child board reads the servo amplifier identification information from said terminal board, read the servo amplifier specific information specified by the child board from the child board A main board control unit that transmits to the upper controller and transmits the drive signal to the child board based on the motion control program transmitted from the upper controller,
The host controller includes a plurality of motion control programs for each servo amplifier connected to the slave board, and the main board of the motion controller corresponds to the servo amplifier specifying information read from the slave board and transmitted from the slave board. A servo system, wherein a motion control program is selected from the plurality of motion control programs and transmitted to a main board of the motion controller.
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