JP5748126B2 - Synchronous control system - Google Patents

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本発明は、サーボやインバータ等のドライブ装置を、コントローラ装置の制御周期に同期させて制御するための同期制御システムに関するものである。   The present invention relates to a synchronous control system for controlling a drive device such as a servo or an inverter in synchronization with a control cycle of a controller device.

この種の同期制御システムは、一定の制御周期に従って動作するコントローラ装置と、トルク指令や電流指令、位置指令等により周期的にモータ等の負荷を駆動する複数台のドライブ装置とを備え、各ドライブ装置が、コントローラ装置から出力される同期信号に同期して負荷を制御するものとして知られている。
この同期制御システムでは、例えば特許文献1に記載されているように、コントローラ装置から出力される同期信号とドライブ装置の駆動周期の起動カウンタ値のずれ量とを算出し、前記起動カウンタ値をわずかに増減させてずれ量を減少させ、最終的にコントローラ装置からの同期信号に起動カウンタ値の開始タイミングを合わせて同期させる方法が採られている。
This type of synchronous control system includes a controller device that operates according to a constant control cycle, and a plurality of drive devices that periodically drive a load such as a motor by a torque command, a current command, a position command, and the like. It is known that a device controls a load in synchronization with a synchronization signal output from a controller device.
In this synchronous control system, as described in Patent Document 1, for example, the synchronization signal output from the controller device and the deviation amount of the start counter value of the drive cycle of the drive device are calculated, and the start counter value is slightly set. The amount of deviation is decreased by increasing / decreasing, and finally, the synchronization timing from the controller device is synchronized with the start timing of the start counter value.

ここで、図4は特許文献1に記載された従来技術とほぼ同様の同期制御システムを示す構成図である。
同図において、1はコントローラ装置、3A〜3Cはコントローラ装置1により同期制御されるサーボ、インバータ等のドライブ装置、4A〜4Cはドライブ装置3A〜3Cによりそれぞれ駆動される負荷としてのモータ、2はコントローラ装置1とドライブ装置3A〜3Cとの間で同期信号や駆動データを伝送する信号伝送路である。
なお、ドライブ装置3A〜3Cの構成は同一であり、その台数は3台に限定されず任意の台数であればよい。
Here, FIG. 4 is a block diagram showing a synchronous control system substantially the same as the prior art described in Patent Document 1. In FIG.
In the figure, 1 is a controller device, 3A to 3C are drive devices such as servos and inverters controlled synchronously by the controller device 1, 4A to 4C are motors as loads driven by the drive devices 3A to 3C, respectively. This is a signal transmission path for transmitting synchronization signals and drive data between the controller device 1 and the drive devices 3A to 3C.
Note that the configurations of the drive devices 3A to 3C are the same, and the number of drive devices is not limited to three, and may be any number.

次に、この従来技術の動作を、コントローラ装置1及びドライブ装置3Aの構成と共に説明する。
コントローラ装置1は、一定の制御周期を決定する周期処理11を行う。同期信号発生手段12は、周期処理11の終了/開始に従って、ドライブ装置3A,3B,3C側が定周期処理を起動する起動タイミングの基準となる同期信号を出力する。この同期信号は、例えば、コントローラ装置1のアプリケーションプログラムによる制御周期ごとに出力され、ドライブ装置3A,3B,3Cは、同期信号に同期してモータ4A〜4Cを駆動するようになっている。
Next, the operation of this prior art will be described together with the configurations of the controller device 1 and the drive device 3A.
The controller device 1 performs a cycle process 11 for determining a constant control cycle. The synchronization signal generation means 12 outputs a synchronization signal that serves as a reference for starting timing at which the drive devices 3A, 3B, and 3C start the periodic processing in accordance with the end / start of the periodic processing 11. This synchronization signal is output, for example, every control cycle by the application program of the controller device 1, and the drive devices 3A, 3B, 3C drive the motors 4A to 4C in synchronization with the synchronization signal.

ドライブ装置3Aは、信号伝送路2を介して入力される同期信号を取得する同期信号取得手段31と、周期処理の起動タイミングを補正する周期タイミング補正手段33と、周期タイミング補正手段33からの出力に基づいて周期起動タイミングを生成する周期起動タイミング発生手段34と、前記起動タイミングに従って起動される周期処理35と、を有する。   The drive device 3 </ b> A includes a synchronization signal acquisition unit 31 that acquires a synchronization signal input via the signal transmission path 2, a period timing correction unit 33 that corrects the start timing of the period process, and an output from the period timing correction unit 33. And a periodic start timing generating means 34 for generating a periodic start timing based on the start timing, and a periodic process 35 started in accordance with the start timing.

次いで、ドライブ装置3Aの同期処理を、図5(a)〜(c)のタイミング図に基づいて説明する。
まず、同期処理を開始する前は、コントローラ装置1の同期信号発生手段12から出力される同期信号に対して、ドライブ装置3Aによる駆動周期を示す周期処理タイマ値と周期起動タイミングとの関係は図5(a)[周期処理タイマ補正なし]に示す通りである。同図から明らかなように、周期起動タイミングは周期処理タイマ値が0の時に発生する。また、同期信号と周期起動タイミングとは一般にずれており、しかも同期信号の周期と周期起動タイミング(周期処理タイマがタイムアップするタイミング)の周期とは変わらないので、同期信号と周期起動タイミングとはずれたままの状態で推移している。
Next, the synchronization process of the drive device 3A will be described based on the timing charts of FIGS.
First, before starting the synchronization processing, the relationship between the cycle processing timer value indicating the drive cycle by the drive device 3A and the cycle start timing with respect to the synchronization signal output from the synchronization signal generating means 12 of the controller device 1 is shown in FIG. 5 (a) [No periodic processing timer correction]. As can be seen from the figure, the cycle activation timing occurs when the cycle processing timer value is zero. In addition, the synchronization signal and the period activation timing are generally different from each other, and the period of the synchronization signal is not different from the period of the period activation timing (the timing at which the period processing timer times up). It remains unchanged.

次に、同期処理の例を、図5(b)[周期処理タイマ補正動作1],図5(c)[周期処理タイマ補正動作2]を参照しつつ説明する。
図4の周期タイミング補正手段33は、同期信号取得手段31を介して同期信号を検知すると周期処理タイマ値をラッチし、ラッチしたタイマ値Tとドライブ装置3Aの駆動周期を決める周期処理タイマのタイムアップ値Tupとの差を求める。このとき、図5(b)のように周期起動タイミングの方が同期信号より進んでいる場合は、タイムアップ値Tupを一時的に増加させることによって周期が長くなり、図5(b)の時刻tに示すごとく、同期信号に周期処理タイマ値、周期起動タイミングが近づいて同期がとれるようになる。
Next, an example of the synchronization processing will be described with reference to FIG. 5B [periodic processing timer correction operation 1] and FIG. 5C [periodic processing timer correction operation 2].
Periodic timing correction means 4 33 latches the periodic processing timer value when detecting the synchronizing signal through the synchronizing signal obtaining unit 31, latched timer value T 1 and determines the drive cycle of the drive device 3A of the periodic processing timer The difference from the time-up value T up is obtained. At this time, as shown in FIG. 5B, when the period activation timing is ahead of the synchronization signal, the period is lengthened by temporarily increasing the time-up value T up, and the period shown in FIG. as shown at time t b, periodic processing timer value to the synchronization signal, cyclic timing so locking can be established approaches.

逆に、図5(c)のように周期起動タイミングの方が同期信号より遅れている場合は、タイムアップ値Tupを一時的に減少させることによって周期が短くなり、図5(c)の時刻tに示すごとく、同期信号に周期処理タイマ値、周期起動タイミングが近づいて同期がとれるようになる。
ここで、図4の周期起動タイミング発生手段34は、周期処理タイマ値のタイムアップと同時に周期起動タイミングを発生し、周期処理35を起動させてモータ4Aを駆動する。
On the other hand, when the period activation timing is delayed from the synchronization signal as shown in FIG. 5C, the period is shortened by temporarily reducing the time-up value Tup, and the period shown in FIG. as shown at time t c, periodic processing timer value to the synchronization signal, cyclic timing so locking can be established approaches.
Here, the periodic activation timing generation means 34 in FIG. 4 generates a periodic activation timing simultaneously with the time-up of the periodic processing timer value, and activates the periodic processing 35 to drive the motor 4A.

この場合、例えば1回目の同期信号に対して図5(b)または(c)の同期処理を行い、次の同期信号のところでは、ずらしたタイムアップ値Tupを元に戻すことで周期起動タイミングは元に戻る。このようにして、同期信号の2回に1回の割合で同期補正を行うことが可能である。 In this case, for example, the synchronization process shown in FIG. 5B or 5C is performed on the first synchronization signal, and the period is started by returning the shifted time-up value T up to the original position at the next synchronization signal. The timing is restored. In this way, it is possible to perform synchronization correction at a rate of once every two synchronization signals.

なお、特許文献2には、上位制御装置と複数台のモータ駆動装置との間で、位置指令や速度指令、トルク指令等をシリアル通信により送受信するシステムが開示されている。   Patent Document 2 discloses a system that transmits and receives a position command, a speed command, a torque command, and the like by serial communication between a host control device and a plurality of motor drive devices.

特開2005−094933号公報(段落[0013]〜[0023]、図1等)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-094933 (paragraphs [0013] to [0023], FIG. 1 and the like) 特開2003−189654号公報(段落[0002]〜[0005]、図9等)Japanese Patent Laying-Open No. 2003-189654 (paragraphs [0002] to [0005], FIG. 9 and the like)

図4及び図5に示した従来技術では、コントローラ装置1の制御周期Tと各ドライブ装置の駆動周期Tとが等しい(つまりT=T)ことを前提として、制御周期Tごとにコントローラ装置1から出力される同期信号を基準としてドライブ装置の周期起動タイミングを調整している。
しかし、一般にサーボやインバータ等のドライブ装置は、コントローラ装置1の制御周期Tに比べて短い駆動周期Tで動作を繰り返す場合が多い。
4 and 5, the control cycle T c of the controller device 1 and the drive cycle T d of each drive device are assumed to be equal (that is, T c = T d ) for each control cycle T c. The cycle start timing of the drive device is adjusted based on the synchronization signal output from the controller device 1.
However, in general, a drive device such as a servo or an inverter often repeats an operation with a drive cycle T d shorter than the control cycle T c of the controller device 1.

いま、コントローラ装置1の制御周期Tを1600 [μs]とし、各ドライブ装置3A〜3Cの駆動周期Tを80[μs]とした場合、同期前及び同期後(同期取得後)の処理と時間軸との関係を示すと、図6のようになる。
同期前の図6(a)では、コントローラ装置1とドライブ装置3A〜3Cとの間で同期が取れていないので、同期信号に対してドライブ装置3A〜3Cの周期起動タイミングが合っておらず、ドライブ装置3A〜3Cの間でも、周期起動タイミングがずれている。
Now, when the control cycle T c of the controller device 1 is 1600 [μs] and the drive cycle T d of each of the drive devices 3A to 3C is 80 [μs], processing before synchronization and after synchronization (after synchronization acquisition) The relationship with the time axis is shown in FIG.
In FIG. 6A before synchronization, since the controller device 1 and the drive devices 3A to 3C are not synchronized, the cycle activation timing of the drive devices 3A to 3C does not match the synchronization signal. The cycle start timing is also shifted between the drive devices 3A to 3C.

この状態から同期をとることにより、図6(b)のように、同期信号とドライブ装置3A〜3Cの周期起動タイミングが一致し、コントローラ装置1の制御周期Tに同期して全てのドライブ装置3A〜3Cの駆動処理が開始される。
ここで、図6(b)は、前述したようにT=1600 [μs]、T=80[μs]であって、TがTの整数倍(T=n×T,nは正の整数)である場合のものであり、最初の同期信号発生時にドライブ装置3A〜3Cとの間で同期がとれれば、次の同期信号発生時にも同期が確保されることになる。
By synchronizing from this state, as shown in FIG. 6B, the synchronization signal coincides with the cycle activation timing of the drive devices 3A to 3C, and all the drive devices are synchronized with the control cycle Tc of the controller device 1. The driving process of 3A to 3C is started.
Here, in FIG. 6B, as described above, T c = 1600 [μs], T d = 80 [μs], and T c is an integral multiple of T d (T c = n × T d , n is a positive integer). If synchronization is established with the drive devices 3A to 3C when the first synchronization signal is generated, synchronization is ensured when the next synchronization signal is generated.

しかし、TがTの整数倍でない場合(T≠n×Tの場合)、例えばコントローラ装置1の処理周期が1500[μs](ドライブ装置3A〜3Cの駆動周期についてはT=80[μs]のまま)のときは図6(c)のようになり、同期信号とドライブ装置3A〜3Cとの間で一旦、同期がとれたとしても、次の同期信号発生時には同期信号とドライブ装置3A〜3Cの周期起動タイミングとの間にずれが生じ、同期が外れてしまうことになる。 However, when T c is not an integral multiple of T d (when T c ≠ n × T d ), for example, the processing cycle of the controller device 1 is 1500 [μs] (T d = for the drive cycles of the drive devices 3A to 3C ). 80 [μs]), the result is as shown in FIG. 6C. Even if the synchronization signal is once synchronized with the drive devices 3A to 3C, the synchronization signal is generated when the next synchronization signal is generated. A deviation occurs between the drive timings of the drive devices 3A to 3C and the synchronization is lost.

従って、図4及び図5に示した従来技術において、コントローラ装置1とドライブ装置3A〜3Cとの間で常に同期を維持するためには、必ずT=n×Tである必要があり、システム構築上の自由度がないという問題があった。
そこで、本発明の解決課題は、コントローラ装置の制御周期Tがドライブ装置の駆動周期Tの整数倍ではない場合にも同期を確保することができ、自由度の高いシステム構築を可能にした同期制御システムを提供することにある。
Therefore, in the prior art shown in FIG. 4 and FIG. 5, in order to always maintain synchronization between the controller device 1 and the drive devices 3A to 3C, it is necessary that T c = n × T d . There was a problem that there was no freedom in system construction.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is that synchronization can be ensured even when the control cycle T c of the controller device is not an integral multiple of the drive cycle T d of the drive device, and a highly flexible system can be constructed. It is to provide a synchronous control system.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、一定の制御周期ごとに同期信号を出力するコントローラ装置と、前記制御周期よりも短い駆動周期に従って負荷を駆動するドライブ装置と、を有し、
前記ドライブ装置が、
前記コントローラ装置から受信した同期信号に前記駆動周期の起動タイミングを同期させるように起動タイミングを調整する周期タイミング補正手段と、
前記周期タイミング補正手段による調整後の起動タイミングを基準とした駆動周期により前記負荷を周期的に駆動させる手段と、を有する同期制御システムにおいて、
前記制御周期が前記駆動周期の整数倍でない場合に、
前記制御周期に含まれる前記駆動周期の回数と端数時間とを求め、前記駆動周期の回数を変えずに1回以上の駆動周期を増加させたときの増加分の合計時間が前記端数時間に一致するように当該駆動周期を演算し、または、前記駆動周期の回数を増加させて1回以上の駆動周期を減少させたときの減少分の合計時間が元の駆動周期と前記端数時間との差に一致するように当該駆動周期を演算する周期演算手段を備え、
前記周期演算手段により演算された駆動周期を前記周期タイミング補正手段に与えるものである。
In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 includes a controller device that outputs a synchronization signal every fixed control cycle, and a drive device that drives a load according to a drive cycle shorter than the control cycle. ,
The drive device is
Period timing correction means for adjusting the activation timing so as to synchronize the activation timing of the drive period with the synchronization signal received from the controller device;
Means for periodically driving the load according to a driving cycle based on the start timing adjusted by the cycle timing correcting unit,
When the control cycle is not an integral multiple of the drive cycle,
The number of drive cycles included in the control cycle and fractional time are obtained, and the total time of increase when the drive cycle is increased by one or more without changing the number of drive cycles coincides with the fractional time. The total period of decrease when the drive period is calculated or the number of times of the drive period is increased to reduce one or more drive periods is the difference between the original drive period and the fractional time. Comprising a cycle calculating means for calculating the drive cycle so as to match
The drive cycle calculated by the cycle calculation means is given to the cycle timing correction means.

請求項2に係る発明は、前記ドライブ装置を複数台有し、前記コントローラ装置から出力される同期信号に全てのドライブ装置の起動タイミングを同期させるものである。   The invention according to claim 2 includes a plurality of the drive devices, and synchronizes the start timings of all the drive devices with a synchronization signal output from the controller device.

本発明によれば、コントローラ装置の制御周期がドライブ装置の駆動周期の整数倍でない場合にもコントローラ装置とドライブ装置との同期を確保することができ、システム構築の自由度を高めることができる。   According to the present invention, even when the control cycle of the controller device is not an integral multiple of the drive cycle of the drive device, synchronization between the controller device and the drive device can be ensured, and the degree of freedom in system construction can be increased.

本発明の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows embodiment of this invention. 本発明の実施形態における周期演算手段の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the period calculating means in embodiment of this invention. 本発明の実施形態の作用効果を説明するためのタイミング図である。It is a timing diagram for demonstrating the effect of embodiment of this invention. 従来技術を示す構成図である。It is a block diagram which shows a prior art. 図4におけるドライブ装置の同期処理を説明するためのタイミング図である。FIG. 5 is a timing chart for explaining a synchronization process of the drive device in FIG. 4. 従来技術における同期前及び同期後の処理と時間軸との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the process before a synchronization in a prior art, and after a synchronization, and a time axis.

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図1はこの実施形態の構成図であり、図4と同一の構成要素には同一の参照符号を付してある。以下では、図4と異なる部分を中心に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of this embodiment, and the same reference numerals are assigned to the same components as those in FIG. Below, it demonstrates centering on a different part from FIG.

すなわち、本実施形態の同期制御システムにおけるドライブ装置30A(他のドライブ装置30B,30Cの構成も同一)は、同期信号取得手段31と周期タイミング補正手段33との間に周期演算手段32を備えている。
この周期演算手段32は、同期信号取得手段31から出力される同期信号と周期演算手段32が有する周期処理タイマ値とに基づき、コントローラ装置1とドライブ装置30Aとの間で同期合わせを行うためにドライブ装置30Aの駆動周期を調整する機能を備えており、周期演算手段32の出力が周期タイミング補正手段33に送られている。
なお、周期演算手段32以外の構成は図4と同一である。
That is, the drive device 30A in the synchronization control system of the present embodiment (the configuration of the other drive devices 30B and 30C is the same) includes the period calculation means 32 between the synchronization signal acquisition means 31 and the period timing correction means 33. Yes.
This period calculation means 32 is used for synchronization between the controller device 1 and the drive apparatus 30A based on the synchronization signal output from the synchronization signal acquisition means 31 and the period processing timer value of the period calculation means 32. A function of adjusting the drive cycle of the drive device 30 </ b> A is provided, and the output of the cycle calculation means 32 is sent to the cycle timing correction means 33.
The configuration other than the period calculation means 32 is the same as that shown in FIG.

次に、この実施形態の動作を説明する。
図2のフローチャートは、コントローラ装置1の制御周期Tとドライブ装置30Aの駆動周期T(他のドライブ装置30B,30Cの駆動周期も同一)との関係に応じた周期演算手段32の処理を示している。
ここで、図2のフローチャートは、制御周期Tが駆動周期Tの整数倍ではない場合を想定しているが、制御周期Tが駆動周期Tの整数倍である場合には、後述するステップS2〜S5における端数時間ΔTや回数Mがゼロになるため、実質的に処理は行われず、図1における周期演算手段32を除去したのと同様の動作になる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
The flowchart of FIG. 2 shows the processing of the cycle calculation means 32 in accordance with the relationship between the control cycle T c of the controller device 1 and the drive cycle T d of the drive device 30A (the drive cycles of the other drive devices 30B and 30C are the same). Show.
Here, when the flow chart of FIG. 2, the control period T c is assumed that not an integer multiple of the drive period T d, the control period T c is an integer multiple of the drive period T d is described later Since the fractional time ΔT and the number of times M in steps S2 to S5 are zero, the processing is not substantially performed, and the operation is the same as that in which the period calculating means 32 in FIG. 1 is removed.

さて、図2において、1回の制御周期内で発生するドライブ装置の駆動周期回数N及び端数時間ΔTを、数式1,2により求める。(図2のステップS1,S2)
[数式1]
N=int(T/T
[数式2]
ΔT=mod(T/T
数式1における駆動周期回数N=int( )は、括弧内の割り算の余りを切り捨てた整数であって、制御周期Tに含まれる駆動周期Tの回数を示す。また、数式2における端数時間ΔT=mod( )は、括弧内の割り算の余りである。
従って、N×T+ΔT=Tの関係が成り立つ。
Now, in FIG. 2, the number N of drive cycles and the fractional time ΔT of the drive device that occur within one control cycle are obtained by Equations 1 and 2. (Steps S1 and S2 in FIG. 2)
[Formula 1]
N = int (T c / T d )
[Formula 2]
ΔT = mod (T c / T d )
The number of driving cycles N = int () in Equation 1 is an integer obtained by rounding down the remainder of the division in parentheses, and indicates the number of driving cycles Td included in the control cycle Tc . Also, the fractional time ΔT = mod () in Equation 2 is the remainder of the division in parentheses.
Therefore, the relationship of N × T d + ΔT = T c is established.

次に、端数時間ΔTが駆動周期Tの1/2より小さいかどうかを判断し(ステップS3)、1/2より小さい場合は(ステップS3 Yes)、Tに含まれるTの回数を変えずにNのままとしてTを合計でΔTだけ増やす。増加分は、例えば、駆動周期Tが処理基準タイマ値tを基準(刻み幅)として設定されている場合、数式3を算出し(ステップS4)、このM回をN回のTの中の任意回数で配分する(ステップS5)。例えば、M=2であり、N=18である場合には、18回のTのうちの2回のTを増加させ、その増加分の合計時間がΔTになるようにする。
[数式3]
M=ΔT/t
Next, it is determined whether or not the fraction time ΔT is smaller than ½ of the drive cycle T d (step S3). If it is smaller than ½ (step S3 Yes), the number of times of T d included in T c is determined. Keep N unchanged and increase Td by ΔT in total. For example, when the drive cycle T d is set with the processing reference timer value t as a reference (step size), the increase is calculated by Equation 3 (step S4), and this M times are included in N times T d . Is distributed at any number of times (step S5). For example, when M = 2 and N = 18, Td of 2 times out of 18 Td is increased so that the total time of the increase becomes ΔT.
[Formula 3]
M = ΔT / t

また、端数時間ΔTが駆動周期Tの1/2以上である場合には(ステップS3 No)、NをインクリメントしてTに含まれるTの回数を一つ増やし(ステップS6)、Tを合計で(T−ΔT)分減らす。
減少分は、前記同様に駆動周期Tが処理基準タイマ値tを基準(刻み幅)として設定されている場合、数式4を演算し(ステップS7)、このM回をN+1回のTの中で配分する(ステップS5)。例えば、M=2であり、N=18である場合には、N+1=19であるから、19回のTのうちの2回のTを減少させ、その減少分の合計時間が(T−ΔT)になるようにする。
[数式4]
M=(T−ΔT)/t
If the fractional time ΔT is ½ or more of the drive cycle T d (No in step S3), N is incremented to increase the number of T d included in T c by one (step S6). d is reduced by (T d −ΔT) in total.
Similarly to the above, when the drive cycle T d is set with the processing reference timer value t as the reference (step size), Equation 4 is calculated (step S7), and this M number is calculated as N + 1 T d . It distributes in (step S5). For example, when M = 2 and N = 18, since N + 1 = 19, two Td out of 19 Td are decreased, and the total time of the decrease (T d− ΔT).
[Formula 4]
M = (T d −ΔT) / t

具体例として、T=1500[μs]、T=80[μs]である場合、数式1,2を演算すると以下のようになる(ステップS1,S2)。
N=int(1500/80)=18回
ΔT=mod(1500/80)=60[μs]
As a specific example, when T c = 1500 [μs] and T d = 80 [μs], calculation of the formulas 1 and 2 yields the following (steps S1 and S2).
N = int (1500/80) = 18 times
ΔT = mod (1500/80) = 60 [μs]

ΔT=60[μs]はTの1/2以上であるから、Nをインクリメントして19回とする(ステップS3 No,ステップS6)。更に、処理基準タイマ値t=10[μs]である場合、数式4を演算すると以下のようになる(ステップS7)。
M=(T−ΔT)/t=(80−60)/10=2
従って、19回のTのうちの2回のTを減少させ、その減少分の合計時間を(T−ΔT)=20[μs]にすればよく、例えば、19回のTのうち、2回のTを10[μs]ずつ減少させてそれぞれ70[μs]とし、残りの17回のTを80[μs]のままにすればよい。
Since ΔT = 60 [μs] is ½ or more of Td , N is incremented to 19 times (step S3 No, step S6). Further, when the processing reference timer value t = 10 [μs], the following expression is obtained by calculating Equation 4 (step S7).
M = (T d −ΔT) / t = (80−60) / 10 = 2
Therefore, reducing the two T d of 19 times T d, may be the total time of the decrease in the (T d -ΔT) = 20 [ μs], for example, of 19 times T d Of these, the Td of 2 times may be decreased by 10 [μs] to 70 [μs], and the remaining 17 Td may be left at 80 [μs].

図3(a)は、本実施形態による周期合わせ(周期タイミング補正)を行わない場合のタイミング図、図3(b)は本実施形態による周期合わせを行った場合のタイミング図である。これらの図において、ドライブ装置の駆動周期a:80[μs]は駆動周期T=80[μs]であることを示し、同じく駆動周期b:70[μs]は駆動周期T=70[μs]であることを示している。 FIG. 3A is a timing chart when the period alignment (period timing correction) according to the present embodiment is not performed, and FIG. 3B is a timing chart when the period alignment according to the present embodiment is performed. In these drawings, the drive cycle a: 80 [μs] of the drive device indicates that the drive cycle T d = 80 [μs], and similarly the drive cycle b: 70 [μs] is the drive cycle T d = 70 [μs]. ].

この図3は、前述した具体例の、T=1500[μs]、T=80[μs]、t=10[μs]の場合に相当しており、図3(b)に示す本実施形態によれば、コントローラ装置1の制御周期T内に、駆動周期T=80[μs]を17回、駆動周期T=70[μs]を2回設けることにより、同期信号と駆動装置の周期起動タイミングとを一致させて同期合わせを行うことができる。
従って、コントローラ装置1の制御周期がドライブ装置の元の駆動周期の整数倍ではない場合であっても、ドライブ装置の同期制御を行うことが可能である。
FIG. 3 corresponds to the case of T c = 1500 [μs], T d = 80 [μs], and t = 10 [μs] in the specific example described above, and this embodiment shown in FIG. According to the embodiment, by providing the drive cycle T d = 80 [μs] 17 times and the drive cycle T d = 70 [μs] twice in the control cycle T c of the controller device 1, the synchronization signal and the drive device It is possible to synchronize with the periodic start timing of the same.
Therefore, even when the control cycle of the controller device 1 is not an integral multiple of the original drive cycle of the drive device, it is possible to perform synchronous control of the drive device.

なお、上記実施形態において、ドライブ装置は必ずしも複数台である必要はなく、本発明は、各1台のコントローラ装置とドライブ装置とからなるシステムにも適用可能である。   In the above embodiment, the number of drive devices is not necessarily plural, and the present invention can also be applied to a system including one controller device and one drive device.

1:コントローラ装置
11:周期処理
12:周期信号発生手段
2:信号伝送路
30A,30B,30C:ドライブ装置
31:同期信号取得手段
32:周期演算手段
33:周期タイミング補正手段
34:周期起動タイミング発生手段
35:周期処理
4A,4B,4C:モータ
1: Controller device 11: Periodic processing 12: Periodic signal generation means 2: Signal transmission path 30A, 30B, 30C: Drive device 31: Synchronization signal acquisition means 32: Period calculation means 33: Period timing correction means 34: Period start timing generation Means 35: Periodic processing 4A, 4B, 4C: Motor

Claims (2)

一定の制御周期ごとに同期信号を出力するコントローラ装置と、前記制御周期よりも短い駆動周期に従って負荷を駆動するドライブ装置と、を有し、
前記ドライブ装置が、
前記コントローラ装置から受信した同期信号に前記駆動周期の起動タイミングを同期させるように起動タイミングを調整する周期タイミング補正手段と、
前記周期タイミング補正手段による調整後の起動タイミングを基準とした駆動周期により前記負荷を周期的に駆動させる手段と、を有する同期制御システムにおいて、
前記制御周期が前記駆動周期の整数倍でない場合に、
前記制御周期に含まれる前記駆動周期の回数と端数時間とを求め、前記駆動周期の回数を変えずに1回以上の駆動周期を増加させたときの増加分の合計時間が前記端数時間に一致するように当該駆動周期を演算し、または、前記駆動周期の回数を増加させて1回以上の駆動周期を減少させたときの減少分の合計時間が元の駆動周期と前記端数時間との差に一致するように当該駆動周期を演算する周期演算手段を備え、
前記周期演算手段により演算された駆動周期を前記周期タイミング補正手段に与えることを特徴とする同期制御システム。
A controller device that outputs a synchronization signal every fixed control cycle; and a drive device that drives a load according to a drive cycle shorter than the control cycle;
The drive device is
Period timing correction means for adjusting the activation timing so as to synchronize the activation timing of the drive period with the synchronization signal received from the controller device;
Means for periodically driving the load according to a driving cycle based on the start timing adjusted by the cycle timing correcting unit,
When the control cycle is not an integral multiple of the drive cycle,
The number of drive cycles included in the control cycle and fractional time are obtained, and the total time of increase when the drive cycle is increased by one or more without changing the number of drive cycles coincides with the fractional time. The total period of decrease when the drive period is calculated or the number of times of the drive period is increased to reduce one or more drive periods is the difference between the original drive period and the fractional time. Comprising a cycle calculating means for calculating the drive cycle so as to match
A synchronous control system, characterized in that the driving cycle calculated by the cycle calculating means is given to the cycle timing correcting means.
請求項1に記載した同期制御システムにおいて、
前記ドライブ装置を複数台有し、前記コントローラ装置から出力される同期信号に全てのドライブ装置の起動タイミングを同期させることを特徴とする同期制御システム。
In the synchronous control system according to claim 1,
A synchronization control system comprising a plurality of the drive devices, wherein the start timings of all the drive devices are synchronized with a synchronization signal output from the controller device.
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