JP6319519B1 - モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御システム - Google Patents

モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御システム Download PDF

Info

Publication number
JP6319519B1
JP6319519B1 JP2017534618A JP2017534618A JP6319519B1 JP 6319519 B1 JP6319519 B1 JP 6319519B1 JP 2017534618 A JP2017534618 A JP 2017534618A JP 2017534618 A JP2017534618 A JP 2017534618A JP 6319519 B1 JP6319519 B1 JP 6319519B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
motor control
identification information
control device
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017534618A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018179418A1 (ja
Inventor
勇 松村
勇 松村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6319519B1 publication Critical patent/JP6319519B1/ja
Publication of JPWO2018179418A1 publication Critical patent/JPWO2018179418A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/0077Characterised by the use of a particular software algorithm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1602Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/161Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/048Monitoring; Safety
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/46Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/04Arrangements for controlling or regulating the speed or torque of more than one motor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/414Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/24Pc safety
    • G05B2219/24015Monitoring
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/33Director till display
    • G05B2219/33123Identify kind of transducer, encoder used
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/33Director till display
    • G05B2219/33226Daisy chain
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/40Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40237Bus for communication with sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本開示に係るモータ制御装置2は、モータ#1〜#3を制御するように構成されており、モータ制御装置2配下に直列に接続されており且つモータ#1〜#3の位置情報或いはモータ#1〜#3で駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されている複数のエンコーダ#1〜#5の識別情報を自動的に取得し、かかる識別情報とモータ#1〜#3とを対応付けて不揮発性メモリ11に記憶するように構成されている。

Description

本開示は、モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御システムに関する。
特許文献1には、複数のセンサが、それぞれ別個の通信路でインターフェイス部と接続されており、各センサの検出信号が、上位コントローラとモータ制御装置とを接続するネットワークを介して、上位コントローラやモータ制御装置に送信されるシステムが記載されている。
また、特許文献2には、モータ制御装置内の通信部を介して、モータ制御装置のパラメータを設定したりモニタしたりするための周辺機器を接続するシステムが記載されている。
特開平8-241111号公報 特開平10-105206号公報
しかしながら、従来のシステムでは、センサや周辺機器の各々がモータ制御装置に接続されているため、物理的又は処理的なコストが高くなる傾向にあるという課題があった。
そこで、本開示は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、物理的又は処理的なコストを低減することができるモータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御システムを提供することを目的とする。
本開示の第1の特徴は、モータを制御するように構成されているモータ制御装置であって、前記モータ制御装置配下に直列に接続されており且つ前記モータの位置情報或いは前記モータで駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されている複数の位置検出器のそれぞれの識別情報を自動的に取得し、前記識別情報と前記モータ制御部とを対応付けて不揮発性メモリに記憶するように構成されており、前記直列に接続された前記複数の位置検出器は、前記モータの位置情報を検出する位置検出器と、前記機械装置の位置情報を検出する外部位置検出器とを含むことを要旨とする。
本開示の第2の特徴は、モータを制御するように構成されているモータ制御装置であって、前記モータ制御装置配下に直列に接続されている位置検出器及びセンサのそれぞれの識別情報を自動的に取得し、前記識別情報と前記モータとを対応付けて不揮発性メモリに記憶するように構成されており、前記位置検出器は、前記モータの位置情報或いは前記モータで駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されており、前記センサは、前記モータで駆動するように構成されている機械装置及び前記モータの少なくとも一方に関連する情報を検出するように構成されていることを要旨とする。
本開示の第3の特徴は、モータを制御するモータ制御方法であって、モータ制御装置が、前記モータ制御装置配下に直列に接続されており且つ前記モータの位置情報或いは前記モータで駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されている複数の位置検出器のそれぞれの識別情報を自動的に取得する工程と、前記モータ制御装置が、取得した前記識別情報と前記モータとを対応付けて不揮発性メモリに記憶する工程とを有し、前記直列に接続された前記複数の位置検出器は、前記モータの位置情報を検出する位置検出器と、前記機械装置の位置情報を検出する外部位置検出器とを含むことを要旨とする。
本開示の第4の特徴は、モータを制御するモータ制御方法であって、モータ制御装置が、前記モータ制御装置配下に直列に接続されており且つ前記モータの位置情報或いは前記モータで駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されている位置検出器の識別情報、及び、前記モータ制御装置配下に直列に接続されており且つ前記機械装置及び前記モータの少なくとも一方に関連する情報を検出するように構成されているセンサの識別情報を自動的に取得する工程と、前記モータ制御装置が、取得した前記識別情報と前記モータとを対応付けて不揮発性メモリに記憶する工程とを有することを要旨とする。
本開示の第5の特徴は、モータ制御システムであって、モータを制御するように構成されているモータ制御部を具備するモータ制御装置と、前記モータ制御装置配下に直列に接続されており且つ前記モータの位置情報或いは前記モータで駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されている複数の位置検出器とを具備しており、前記モータ制御装置は、前記複数の位置検出器のそれぞれの識別情報を自動的に取得し、前記識別情報と前記モータ制御部とを対応付けて不揮発性メモリに記憶するように構成されており、前記直列に接続された前記複数の位置検出器は、前記モータの位置情報を検出する位置検出器と、前記機械装置の位置情報を検出する外部位置検出器とを含むことを要旨とする。
本開示の第6の特徴は、モータ制御システムであって、モータを制御するように構成されているモータ制御部を具備するモータ制御装置と、前記モータで駆動するように構成されている機械装置と、前記モータの位置情報或いは前記機械装置の位置情報を検出するように構成されている位置検出器と、前記機械装置及び前記モータの少なくとも一方に関連する情報を検出するように構成されているセンサとを具備しており、前記モータ制御装置は、前記モータ制御装置配下に直列に接続されている前記位置検出器の識別情報及び前記センサの識別情報を自動的に取得し、前記識別情報と前記モータ制御部とを対応付けて不揮発性メモリに記憶するように構成されていることを要旨とする。
本開示によれば、物理的又は処理的なコストを低減することができるモータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御システムを提供することができる。
図1は、一実施形態に係るモータ制御システムのハードウエア構成の一例を説明するための図である。 図2は、一実施形態に係るモータ制御システムの全体概略構成の一例を説明するための図である。 図3は、一実施形態に係るモータ制御システムを構成するモータ制御装置の各モータ制御部の機能ブロックの一例を説明するための図である。 図4は、一実施形態に係るモータ制御システムを構成する各モータ制御装置のエンコーダ・センサ通信送受信管理部によって管理されている各マッピングテーブルの一例を説明するための図である。 図5は、一実施形態に係るモータ制御システムを構成するモータ制御装置の動作を説明するための図である。 図6は、一実施形態に係るモータ制御システムを構成するモータ制御装置の動作を説明するための図である。
本発明の発明者の見地によれば、モータ制御システムにおける稼働状況のセンシングは、近年ますます重要度を増しているが、センサ数を増やすと、配線数等の物理的なコストや通信量又は処理負荷等の処理的なコストが増加してしまう。特に、リアルタイムでセンシングが行われる場合は、これらのコストが増大する傾向がある。
そこで、本発明の発明者は、モータ制御システムにおけるこれらのコストを軽減するために鋭意研究開発を行った結果、新規かつ独創的なモータ制御システムに想到した。以降、図1〜図6を参照して、本実施形態に係るモータ制御システム1の一例について説明する。
本開示の一実施形態に係るモータ制御システム1は、複数のモータ#1〜#3を制御するように構成されており、図1及び図2に示すように、モータ制御装置2と、モータ#1〜#3と、機械装置(図示せず)と、モータ#1〜#3の位置情報を検出するエンコーダ#1〜#3と、機械装置の位置情報を検出するエンコーダ#4〜#5と、センサ#6〜#8とを具備している。
また、本実施形態では、モータ#1〜#3の3軸を駆動する1個のモータ制御装置2が設けられるケースを例に挙げて説明するが、本開示は、複数のモータ制御装置が設けられているケースや1軸等を駆動するモータ制御装置等にも適用可能である。
モータ制御装置2は、モータ#1〜#3を制御するように構成されている。具体的には、モータ制御装置2は、モータ#1〜#3へ電流や電圧等を出力するアンプを制御するコンピュータを含む装置である。すなわち、モータ#1〜#3は、モータ制御装置20から印加された電圧又は電流に応じて回転するように構成されている。
一般的に、サーボモータを制御するモータ制御装置2は、サーボコントローラ又はサーボアンプ等と呼ばれるものである。なお、モータ制御装置2は、モータ10を制御するように構成されている機器であればよく、例えば、インバータであってもよい。
具体的には、図2に示すように、モータ制御装置2は、アンプ部を含むインバータ(INV)回路#1〜#3と、それぞれモータ#1〜#3を制御するモータ制御部#1〜#3と、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10と、不揮発性メモリ11と、物理インターフェイス(IF)#1〜#3とを具備している。
なお、アンプ部は、モータ制御部#1〜#3からのトルク指令に基づくインバータ(INV)回路#1〜#3のスイッチング(PWM制御)により、電流/電圧をモータ#1〜#3に対して供給するように構成されている電力変換器である。
ここで、図3に示すように、モータ制御部#1〜#3の各々は、モータ制御演算部101と、エンコーダ論理軸インターフェイス102と、外部エンコーダ論理軸インターフェイス103と、センサ論理軸インターフェイス104とを具備している。
モータ制御演算部101は、上位装置からの指令(位置指令等)を受けて、モータ#1〜#3の位置や速度やトルク等を制御するための演算を行うように構成されている。
エンコーダ論理軸インターフェイス102は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10によって管理されており不揮発性メモリ11に記憶されているマッピングテーブルに基づいて、自身が属するモータ制御部#1〜#3に対応するモータ#1〜#3の定数及びモータ#1〜#3に対応するエンコーダ#1〜#3の識別情報(エンコーダID情報)を読み出すように構成されている。
また、エンコーダ論理軸インターフェイス102は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10によって管理されており不揮発性メモリ11に記憶されているマッピングテーブルに基づいて、自身が属するモータ制御部#1〜#3に対応するモータ#1〜#3の位置情報を、モータ#1〜#3に対応するエンコーダ#1〜#3から取得するように構成されている。
具体的には、本実施形態では、モータ制御部#1のエンコーダ論理軸インターフェイス102は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10からモータ#1のモータ定数や位置情報やエンコーダ#1のエンコーダID情報を取得するように構成されている。
同様に、モータ制御部#2のエンコーダ論理軸インターフェイス102は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10からモータ#2のモータ定数や位置情報やエンコーダ#2のエンコーダID情報を取得するように構成されている。
同様に、モータ制御部#3のエンコーダ論理軸インターフェイス102は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10からモータ#3のモータ定数や位置情報やエンコーダ#3のエンコーダID情報を取得するように構成されている。
外部エンコーダ論理軸インターフェイス103は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10によって管理されており不揮発性メモリ11に記憶されているマッピングテーブルに基づいて、自身が属するモータ制御部#1〜#3に対応するモータ#2/#3に対応する外部エンコーダ#4/#5の識別情報(外部エンコーダID情報)を読み出すように構成されている。
また、外部エンコーダ論理軸インターフェイス103は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10によって管理されており不揮発性メモリ11に記憶されているマッピングテーブルに基づいて、自身が属するモータ制御部#2/#3に対応するモータ#2/#3で駆動する機械装置の位置情報を、モータ#2/#3で駆動する機械装置に対応する外部エンコーダ#4/#5から取得するように構成されている。
具体的には、本実施形態では、モータ制御部#2の外部エンコーダ論理軸インターフェイス103は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10からモータ#2で駆動する機械装置の位置情報やエンコーダ#4のエンコーダID情報を取得するように構成されている。
同様に、モータ制御部#3の外部エンコーダ論理軸インターフェイス103は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10からモータ#3で駆動する機械装置の位置情報やエンコーダ#5のエンコーダID情報を取得するように構成されている。
センサ論理軸インターフェイス104は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10によって管理されているマッピングテーブルに基づいて、自身が属するモータ制御部#1〜#3に対応するセンサ#6〜#8の識別情報(センサID情報)を読み出すように構成されている。
また、センサ論理軸インターフェイス104は、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10によって管理されているマッピングテーブルに基づいて、自身が属するモータ制御部#1〜#3に対応するセンサ#6〜#8のセンサデータを読み出すように構成されている。ここで、センサデータには、例えば、センサ自体のON/OFF情報等が含まれている。
エンコーダ・センサ通信送受信管理部10は、エンコーダ#1〜#5やセンサ#6〜#8との間の通信について管理するように構成されている。ここで、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10は、図4に示すマッピングテーブルを管理するように構成されている。
なお、かかるマッピングテーブルは、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリに記憶されるように構成されている。
図4の軸1の例では、エンコーダ#1の識別情報とモータ制御部#1(モータ#1)とが対応付けられている。具体的には、モータ制御部#1のエンコーダ論理軸インターフェイス102と物理インターフェイス#3(ch3)と通信アドレスAddr.3とエンコーダ#1の識別情報とが対応付けられている。
同様に、図4の軸1の例では、センサ#6の識別情報とモータ制御部#1(モータ#1)とが対応付けられている。具体的には、モータ制御部#1のセンサ論理軸インターフェイス104と物理インターフェイス#1(ch1)と通信アドレスAddr.3とセンサ#6の識別情報とが対応付けられている。
なお、図4の軸1の例では、外部エンコーダを備えていないため、外部エンコーダの識別情報とモータ制御部#1(モータ#1)とが対応付けられていない。
また、図4の軸2の例では、エンコーダ#2の識別情報とモータ制御部#2(モータ#2)とが対応付けられている。具体的には、モータ制御部#2のエンコーダ論理軸インターフェイス102と物理インターフェイス#3(ch3)と通信アドレスAddr.2とエンコーダ#2の識別情報とが対応付けられている。
同様に、図4の軸2の例では、エンコーダ#4(外部エンコーダ)の識別情報とモータ制御部#2(モータ#2)とが対応付けられている。具体的には、モータ制御部#2の外部エンコーダ論理軸インターフェイス103と物理インターフェイス#2(ch2)と通信アドレスAddr.2とエンコーダ#4の識別情報とが対応付けられている。
同様に、図4の軸2の例では、センサ#7の識別情報とモータ制御部#2(モータ#2)とが対応付けられている。具体的には、モータ制御部#2のセンサ論理軸インターフェイス104と物理インターフェイス#1(ch1)と通信アドレスAddr.2とセンサ#7の識別情報とが対応付けられている。
また、図4の軸3の例では、エンコーダ#3の識別情報とモータ制御部#3(モータ#3)とが対応付けられている。具体的には、モータ制御部#3のエンコーダ論理軸インターフェイス102と物理インターフェイス#3(ch3)と通信アドレスAddr.1とエンコーダ#3の識別情報とが対応付けられている。
同様に、図4の軸3の例では、エンコーダ#5(外部エンコーダ)の識別情報とモータ制御部#3(モータ#3)とが対応付けられている。具体的には、モータ制御部#3の外部エンコーダ論理軸インターフェイス103と物理インターフェイス#2(ch2)と通信アドレスAddr.1とエンコーダ#5の識別情報とが対応付けられている。
同様に、図4の軸3の例では、センサ#8の識別情報とモータ制御部#3(モータ#3)とが対応付けられている。具体的には、モータ制御部#3のセンサ論理軸インターフェイス104と物理インターフェイス#1(ch1)と通信アドレスAddr.1とセンサ#8の識別情報とが対応付けられている。
なお、かかるマッピングテーブルは、予めユーザによって設定されており、かかる設定内容は、モータ制御装置2の不揮発性メモリ11に保存されるように構成されていてもよい。
例えば、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10は、上述のマッピングテーブルに基づいて、エンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5及びセンサ#6〜#8に対してユニークな通信アドレスを割り当てるように構成されている。
また、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10は、上述のマッピングテーブルに基づいて、モータ#1〜#3の定数やエンコーダ#1〜#3の識別情報や外部エンコーダ#4/#5の識別情報やセンサ#6〜#8の識別情報を、該当するエンコーダ論理軸インターフェイス102や外部エンコーダ論理軸インターフェイス103やセンサ論理軸インターフェイス104に転送するように構成されている。
同様に、エンコーダ・センサ通信送受信管理部10は、上述のマッピングテーブルに基づいて、モータ#1〜#3の位置情報やモータ#2/#3で駆動する機械装置の位置情報やセンサ#6〜#8のセンサデータを、該当するエンコーダ論理軸インターフェイス102や外部エンコーダ論理軸インターフェイス103やセンサ論理軸インターフェイス104に転送するように構成されている。
物理インターフェイス#1〜#3は、自身が属するモータ制御装置2以外の機器(モータ制御装置やエンコーダや外部エンコーダやセンサ等)との間でデータの送受信処理を行うように構成されている。
ここで、エンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5は、例えば、光学式エンコーダであってもよいし、磁気式エンコーダであってもよい。エンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5は、モータ制御装置2に対して、それぞれモータ#1〜#3の位置情報やモータ#2/#3で駆動する機械装置の位置情報を送信するように構成されている。
なお、本実施形態では、かかる位置検出器として、エンコーダ#1〜#3及び外部エンコーダ#4/#5を用いるケースを例に挙げて説明するが、本開示は、モータ#1〜#3の位置情報及びモータ#2/#3で駆動する機械装置の位置情報を検出可能なセンサ(例えば、レゾルバ等)を用いるケースにも適用可能である。ここで、エンコーダ#1〜#3及び外部エンコーダ#4/#5は、モータ#1〜#3が直動形モータ(リニアモータ)の場合に用いられるリニアスケール(リニアエンコーダ)や機械装置に取付けられるリニアスケール(リニアエンコーダ)であってもよい。
また、モータ#1〜#3は、回転形モータであってもよいし、直動形モータ(リニアモータ)であってもよい。ここで、モータ#1〜#3が、回転形モータである場合、上述の位置情報は、回転角となり、モータ#1〜#3が、直動形モータ(リニアモータ)である場合、上述の位置情報は、直動位置となる。
なお、本実施形態では、エンコーダ#1〜#3及び外部エンコーダ#4/#5が設けられているケースを例に挙げて説明したが、本開示は、外部エンコーダの個数に限りがないケース等(例えば、0個、1個、3個以上)にも適用可能である。
上述の機械装置は、モータ#1〜#3で駆動されるように構成されており、例えば、ロボット等が、かかる機械装置に該当する。例えば、本実施形態では、モータ#1〜#3の各々は、機械装置としての3軸ロボットの軸1〜3のそれぞれを駆動するように構成されている。
センサ#6〜#8は、少なくともモータ#1〜#3及びモータ#1〜#3で駆動するように構成されている機械装置のいずれか一方に関連する情報(センサデータ)を検出するように構成されている。例えば、かかる複数のセンサ#6〜#8としては、温度センサや圧力センサやトルクセンサや振動センサやリミットスイッチセンサやタッチセンサやI/O機器等が想定される。
温度センサは、少なくとも機械装置及びモータ#1〜#3のいずれか一方又はその付近の温度を検出するように構成されているセンサである。温度センサとしては、例えば、測温抵抗体式センサが用いられていてもよいし、熱電対式センサが用いられていてもよい。
圧力センサは、少なくとも機械装置及びモータ#1〜#3のいずれか一方又はその付近の圧力を検出するように構成されているセンサである。例えば、圧力センサは、かかる圧力について、ダイヤフラム(ステンレスダイヤフラム、シリコンダイヤフラム等)を介して、感圧素子で計測し、電気信号に変換し出力するように構成されている。
トルクセンサは、少なくとも機械装置及びモータ#1〜#3のいずれか一方のトルクを検出するように構成されているセンサである。トルクセンサは、例えば、非接触式トルクセンサであってもよいし、接触式トルクセンサであってもよい。
また、少なくとも機械装置及びモータ#1〜#3のいずれか一方に関連する情報(センサデータ)は、少なくとも機械装置及びモータ#1〜#3のいずれか一方の状態に関する情報のうち、モータ#1〜#3の位置情報ではない情報を意味する。なお、少なくとも機械装置及びモータ#1〜#3のいずれか一方に関連する情報は、例えば、センサ#6〜#8により検出可能な情報であればよい。
例えば、少なくとも機械装置及びモータ#1〜#3のいずれか一方に関連する情報は、モータ#1〜#3のトルクや、モータ#1〜#3の温度や、モータ#1〜#3が移動させるロボットのアーム等の物体の位置や、かかる物体に対する圧力や、又は、これらを検出するセンサ#6〜#8の状態(例えば、温度やON/OFF情報)等の情報である。
また、少なくとも機械装置及びモータ#1〜#3のいずれか一方に関する関連情報は、例えば、モータ#1〜#3に対する出力制御や制御用パラメータの調整に用いられたり、モータ#1〜#3の異常の有無の判断又はモータ#1〜#3の寿命(残りの耐周期間)の予測に用いられたりする。
ここで、図2に示すように、本実施形態に係るモータ制御システム1では、モータ制御装置2配下にエンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5及びセンサ#6〜#8が接続されている。
具体的には、本実施形態に係るモータ制御システム1では、図1に示すように、モータ制御装置2の軸1の配下に、エンコーダ#1及びセンサ#6が直列に接続されている。
同様に、本実施形態に係るモータ制御システム1では、図1に示すように、モータ制御装置2の軸2の配下に、エンコーダ#2と外部エンコーダ#4とセンサ#7とが直列に接続されている。
さらに、本実施形態に係るモータ制御システム1では、図1に示すように、モータ制御装置2の軸3の配下に、エンコーダ#3と外部エンコーダ#5と背さん#8とが直列に接続されている。
なお、本実施形態では、3個のセンサ#6〜#8が設けられているケースを例に挙げて説明したが、本開示は、センサが設けられていないケースや2個以下のセンサが設けられているケースや4個以上のセンサが設けられているケース等にも適用可能である。
ここで、モータ制御装置2は、エンコーダ#1〜#3の識別情報、外部エンコーダ#4/#5の識別情報及びセンサ#6〜#8の識別情報を自動的に取得し、かかる識別情報とモータ制御部#1〜#3とを対応付けて不揮発性メモリ11に記憶するように構成されている。
具体的には、モータ制御装置2のエンコーダ・センサ通信送受信管理部10は、物理インターフェイス#1を介して、センサ#6〜#8の識別情報を自動的に取得し、かかる識別情報とモータ制御部#1〜#3とを対応付けて不揮発性メモリ11に記憶するように構成されている。
同様に、モータ制御装置2のエンコーダ・センサ通信送受信管理部10は、物理インターフェイス#2を介して、エンコーダ#4/#5の識別情報を自動的に取得し、かかる識別情報とモータ制御部#2/#3とを対応付けて不揮発性メモリ11に記憶するように構成されている。
同様に、モータ制御装置2のエンコーダ・センサ通信送受信管理部10は、物理インターフェイス#3を介して、エンコーダ#1〜#3の識別情報を自動的に取得し、かかる識別情報とモータ制御部#1〜#3とを対応付けて不揮発性メモリ11に記憶するように構成されている。
また、モータ制御装置2は、不揮発性メモリ11に記憶されたエンコーダ#1〜#3の識別情報や外部エンコーダ#4/#5の識別情報やセンサ#6〜#8の識別情報と、モータ制御装置2配下に接続されているエンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5及びセンサ#6〜#8から取得したエンコーダ#1〜#3の識別情報や外部エンコーダ#4/#5の識別情報やセンサ#6〜#8の識別情報とを比較して、上述の対応付け通りに動作するか及びエンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5及びセンサ#6〜#8の接続構成が変更になっていないかの少なくとも一方について確認するように構成されていてもよい。
さらに、モータ制御装置2は、エンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5やセンサ#6〜#8に対して設定の指示を行うように構成されていてもよい。例えば、モータ制御装置2は、エンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5に対して、原点設定やマルチターンリミット設定やマルチターンリセット等の指示を行うように構成されている。
ここで、原点は、モータ#1〜#3で駆動する機械装置の座標系におけるゼロ点である。例えば、原点設定は、位置検出器として絶対値リニアエンコーダが用いられる場合、所定パラメータにより任意の位置に原点を設定することを意味する。モータ制御装置2のユーザが、用いる機械装置に応じて、かかる所定パラメータを任意に設定することができる。
マルチターンリミットは、例えば、位置検出器として絶対値エンコーダを用いてターンテーブル等の回転体の位置制御をする場合に使用される。ターンテーブルを一方向にのみ動かす機械装置を想定した場合、ターンテーブルが一方向にしか回転しないため、絶対値エンコーダが計数できる回転数の上限をいつかは超えてしまう。マルチターンリミットは、この際、モータの回転数及びターンテーブルの回転数が、整数比の関係において端数が生じないようにするために使用するパラメータである。モータ制御装置2のユーザが、用いる機械装置に応じて、かかるパラメータについて任意に設定することができる。
マルチターンリセットは、用いる絶対値エンコーダの初期化(マルチターンデータの初期化)等を実施することを意味する。
また、モータ制御装置2は、上述の設定が行われた場合、モータ制御装置20を再起動して、エンコーダ#1〜#3や外部エンコーダ#4/#5やセンサ#6〜#8が設定通りに動作するか否か及びモータ制御装置2が制御するモータ#1〜#3の所定動作が可能か否かの少なくとも一方について確認するように構成されている。
また、モータ制御装置2は、モータ制御装置2の電源が再投入された場合、或いは、モータ制御装置2が異常状態からの復旧(アラームリセット)や電源投入が必要なパラメータを変更した場合(すなわち、モータ制御装置2がソフトウェアリセットされた場合)に、エンコーダ#1〜#3や外部エンコーダ#4/#5やセンサ#6〜#8が設定通りに接続されているか否か及びモータ制御装置2が制御するモータ#1〜#8の所定動作が可能か否かの少なくとも一方について確認するように構成されていてもよい。
次に、図5及び図6を参照して、本実施形態に係るモータ制御システム1を構成するモータ制御装置2の動作の一例について説明する。
図5に示すように、ステップS101において、モータ制御装置2は、物理インターフェイス#1〜#3を介して、エンコーダ#1〜#3の識別情報、外部エンコーダ#4/#5の識別情報及びセンサ#6〜#8の識別情報を自動的に取得し表示する。
モータ制御装置2は、ステップS102において、かかる識別情報と論理軸インターフェイス102〜104との関連付けを設定し、ステップS103において、マッピングテーブル(図4参照)を生成して不揮発性メモリ11に記憶する。
図6に示すように、モータ制御装置2は、ステップS201において、電源が投入されると、ステップS202において、モータ制御装置2の物理インターフェイス#1〜#3配下に接続されているエンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5及びセンサ#6〜#8を自動的にサーチする。
ステップS203において、モータ制御装置2は、モータ制御装置2の物理インターフェイス#1〜#3配下に接続されているエンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5及びセンサ#6〜#8の数と管理している数(マッピングテーブルに登録されている数)とを比較する。
両者が一致する場合、本動作は、ステップS204に進み、両者が一致しない場合、本動作は、ステップS206に進む。
ステップS204において、モータ制御装置2は、モータ制御装置2の物理インターフェイス#1〜#3配下に接続されているエンコーダ#1〜#3、外部エンコーダ#4/#5及びセンサ#6〜#8の識別情報を取得する。
ステップS205において、モータ制御装置2は、取得した識別情報と管理している識別情報(マッピングテーブルに登録されている識別情報)とを比較する。
両者が一致する場合、本動作は、ステップS207に進み、両者が一致しない場合、本動作は、ステップS206に進む。
モータ制御装置2は、ステップS206において、異常を表示及び通知し、ステップS207において、通常運転を行う。
本実施形態に係るモータ制御システム1によれば、モータ制御装置2の配下に、複数のエンコーダと1又は複数のセンサとが直列に接続されるように構成されている場合であっても、適切にモータ制御装置2の設定手順を実現することができ、その結果、物理的又は処理的なコストを低減することができる。
1…モータ制御システム
2…モータ制御装置
10…エンコーダ・センサ通信送受信管理部
11…不揮発性メモリ
101…モータ制御演算部
102…エンコーダ論理インターフェイス
103…外部エンコーダ論理インターフェイス
104…センサ論理インターフェイス

Claims (8)

  1. モータを制御するように構成されているモータ制御部を具備するモータ制御装置であって、
    前記モータ制御装置配下に直列に接続されており且つ前記モータの位置情報或いは前記モータで駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されている複数の位置検出器のそれぞれの識別情報を自動的に取得し、前記識別情報と前記モータ制御部とを対応付けて不揮発性メモリに記憶するように構成されており、
    前記直列に接続された前記複数の位置検出器は、前記モータの位置情報を検出する位置検出器と、前記機械装置の位置情報を検出する外部位置検出器とを含むことを特徴とするモータ制御装置。
  2. 前記不揮発性メモリに記憶された前記複数の位置検出器の識別情報と、前記モータ制御装置配下に接続されている前記複数の位置検出器から取得した前記複数の位置検出器の識別情報とを比較して、前記対応付け通りに動作するか及び前記複数の位置検出器の接続構成が変更になっていないかの少なくとも一方について確認するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
  3. モータを制御するように構成されているモータ制御部を具備するモータ制御装置であって、
    前記モータ制御装置配下に直列に接続されている位置検出器及びセンサのそれぞれの識別情報を自動的に取得し、前記識別情報と前記モータ制御部とを対応付けて不揮発性メモリに記憶するように構成されており、
    前記位置検出器は、前記モータの位置情報或いは前記モータで駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されており、
    前記センサは、前記モータで駆動するように構成されている機械装置及び前記モータの少なくとも一方に関連する情報を検出するように構成されていることを特徴とするモータ制御装置。
  4. 前記不揮発性メモリに記憶された前記位置検出器の識別情報及び前記センサの識別情報と、前記モータ制御装置配下に接続されている前記位置検出器及び前記センサから取得した前記位置検出器の識別情報及び前記センサの識別情報とを比較して、前記対応付け通りに動作するか及び前記位置検出器及び前記センサの接続構成が変更になっていないかの少なくとも一方について確認するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載のモータ制御装置。
  5. モータを制御するモータ制御方法であって、
    モータ制御装置が、前記モータ制御装置配下に直列に接続されており且つ前記モータの位置情報或いは前記モータで駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されている複数の位置検出器のそれぞれの識別情報を自動的に取得する工程と、
    前記モータ制御装置が、取得した前記識別情報と前記モータとを対応付けて不揮発性メモリに記憶する工程とを有し、
    前記直列に接続された前記複数の位置検出器は、前記モータの位置情報を検出する位置検出器と、前記機械装置の位置情報を検出する外部位置検出器とを含むことを特徴とするモータ制御方法。
  6. モータを制御するモータ制御方法であって、
    モータ制御装置が、前記モータ制御装置配下に直列に接続されており且つ前記モータの位置情報或いは前記モータで駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されている位置検出器の識別情報、及び、前記モータ制御装置配下に直列に接続されており且つ前記機械装置及び前記モータの少なくとも一方に関連する情報を検出するように構成されているセンサの識別情報を自動的に取得する工程と、
    前記モータ制御装置が、取得した前記識別情報と前記モータとを対応付けて不揮発性メモリに記憶する工程とを有することを特徴とするモータ制御方法。
  7. モータを制御するように構成されているモータ制御部を具備するモータ制御装置と、
    前記モータ制御装置配下に直列に接続されており且つ前記モータの位置情報或いは前記モータで駆動するように構成されている機械装置の位置情報を検出するように構成されている複数の位置検出器とを具備しており、
    前記モータ制御装置は、前記複数の位置検出器のそれぞれの識別情報を自動的に取得し、前記識別情報と前記モータ制御部とを対応付けて不揮発性メモリに記憶するように構成されており、
    前記直列に接続された前記複数の位置検出器は、前記モータの位置情報を検出する位置検出器と、前記機械装置の位置情報を検出する外部位置検出器とを含むことを特徴とするモータ制御システム。
  8. モータを制御するように構成されているモータ制御部を具備するモータ制御装置と、
    前記モータで駆動するように構成されている機械装置と、
    前記モータの位置情報或いは前記機械装置の位置情報を検出するように構成されている位置検出器と、
    前記機械装置及び前記モータの少なくとも一方に関連する情報を検出するように構成されているセンサとを具備しており、
    前記モータ制御装置は、前記モータ制御装置配下に直列に接続されている前記位置検出器の識別情報及び前記センサの識別情報を自動的に取得し、前記識別情報と前記モータ制御部とを対応付けて不揮発性メモリに記憶するように構成されていることを特徴とするモータ制御システム。
JP2017534618A 2017-03-31 2017-03-31 モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御システム Active JP6319519B1 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/013818 WO2018179418A1 (ja) 2017-03-31 2017-03-31 モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6319519B1 true JP6319519B1 (ja) 2018-05-09
JPWO2018179418A1 JPWO2018179418A1 (ja) 2019-04-11

Family

ID=62106111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017534618A Active JP6319519B1 (ja) 2017-03-31 2017-03-31 モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11316461B2 (ja)
EP (1) EP3605828A4 (ja)
JP (1) JP6319519B1 (ja)
CN (1) CN110463016B (ja)
WO (1) WO2018179418A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07114402A (ja) * 1993-10-14 1995-05-02 Fanuc Ltd サーボモータのパラメータ自動設定方式
JP2001157458A (ja) * 1999-11-25 2001-06-08 Hitachi Ltd 車両用電力変換器の制御装置
JP2006260581A (ja) * 1997-10-08 2006-09-28 Denso Corp ロボット制御装置
JP2007528070A (ja) * 2004-03-09 2007-10-04 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト アクチュエータおよびアクチュエータの作動方法
JP2016018445A (ja) * 2014-07-09 2016-02-01 ファナック株式会社 複数軸を備えた機械を制御する制御装置を含む制御システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3481339B2 (ja) 1995-03-03 2003-12-22 三菱電機株式会社 駆動制御システム
JP3439930B2 (ja) 1996-10-02 2003-08-25 三菱電機株式会社 サーボモータの駆動制御装置およびサーボアンプ、周辺装置、サーボモータの位置検出器
JP2004280506A (ja) * 2003-03-17 2004-10-07 Fanuc Ltd 数値制御装置
JP4825283B2 (ja) * 2009-04-02 2011-11-30 三菱電機株式会社 エンジン制御装置
JP4853842B2 (ja) * 2010-01-12 2012-01-11 株式会社安川電機 同期制御装置
JP2013070524A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Toshiba Corp モータ制御回路及びモータ制御システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07114402A (ja) * 1993-10-14 1995-05-02 Fanuc Ltd サーボモータのパラメータ自動設定方式
JP2006260581A (ja) * 1997-10-08 2006-09-28 Denso Corp ロボット制御装置
JP2001157458A (ja) * 1999-11-25 2001-06-08 Hitachi Ltd 車両用電力変換器の制御装置
JP2007528070A (ja) * 2004-03-09 2007-10-04 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト アクチュエータおよびアクチュエータの作動方法
JP2016018445A (ja) * 2014-07-09 2016-02-01 ファナック株式会社 複数軸を備えた機械を制御する制御装置を含む制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP3605828A1 (en) 2020-02-05
US11316461B2 (en) 2022-04-26
EP3605828A4 (en) 2020-11-11
CN110463016B (zh) 2023-01-20
US20200028461A1 (en) 2020-01-23
CN110463016A (zh) 2019-11-15
JPWO2018179418A1 (ja) 2019-04-11
WO2018179418A1 (ja) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6274153B2 (ja) エンコーダ、コントローラ、モータ制御システム、ロボット制御システム、ロボット、データ送信方法、及び情報処理方法
US8626960B2 (en) Industrial controller interface for plug-in I/O modules
JP6299671B2 (ja) エンコーダ、コントローラ、モータ制御システム、ロボット制御システム、ロボット、データ送信方法、及び回転数比較方法
JP6319519B1 (ja) モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御システム
JP6926434B2 (ja) エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置
JP6549697B2 (ja) ユニット及び制御システム
CA2952699C (en) Use of a display means of a converter, method for operating a converter, and converter
US11181881B2 (en) Motor control system, control method, and motor control apparatus
US11376747B2 (en) Robot controller and robotic system
JP5037437B2 (ja) 内部情報出力機能を有するエンコーダ
US10422668B2 (en) Method and program for angle calibration of rotary shaft
US10361610B2 (en) Encoder capable of erasing memory information and motor system including the same
US10983497B2 (en) Motor control system and input and output device
CN104755883B (zh) 解角器定位系统、机器人及其方法
KR101531340B1 (ko) 서보 모터 제어 시스템
TWI775592B (zh) 用於控制照明裝置的控制裝置及方法
JP7567493B2 (ja) 制御システム、プログラマブルコントローラ、及び動作制御モジュール
JP2022138348A (ja) サーボドライバ及びサーボシステム
JP7213471B2 (ja) モータ駆動装置及び搬送システム
EP3240998B1 (en) Programmable sensor
JP2021124494A (ja) 位置測定装置及びその動作方法
JP2018054488A (ja) エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170713

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20170713

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20171002

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171010

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180306

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180319

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6319519

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150