JP7127594B2 - 制御装置 - Google Patents
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Description
補正量、すなわち、算出部によって算出された補正量が基準指令位置に反映されてもよい。
実施形態に係る制御装置の適用例について、図1~図4に基づいて説明する。図1の上段(a)は、当該制御装置を含む制御システムの概略構成図である。当該制御システムは、ネットワーク1と、サーボドライバ4と、標準PLC(Programmable Logic Controller)5とを備える。サーボドライバ4は、2つの制御軸に対応する2台のモータ2a、2b
を有する装置6をサーボ制御するためのサーボ制御装置である。なお、図1に示す制御システムは、1台のサーボドライバ4で2台の制御軸(モータ)が駆動可能に構成されているが、そのような構成に代えて、1つの制御軸毎に1台のサーボドライバ4が配置され、各サーボドライバ4がネットワーク1で接続される構成を採用することもできる。そして、サーボドライバ4に対して、装置6に含まれる2台のモータを同期制御するための指令が標準PLC5から供給される。この標準PLC5が、本願開示の制御装置に相当する。
る各処理は、標準PLC5に搭載されている演算処理装置によって演算実行される。また、標準PLC5は、図示しない記憶装置(メモリ)も有しており、同期制御に必要な情報が当該記憶装置に記憶されている。
主軸シフト量[N]=Vm[N]×(T1[N]+T2[N])・・・(式1)
本実施形態では、主軸位置を主軸シフト量だけ進める方向にシフトさせてシフト後主軸位置とする。なお、主軸シフト量[N]とは制御周期Nにおける主軸シフト量のことを意味しており、Vm[N]、T1[N]およびT2[N]はすべて制御周期Nにおける値である。
従軸指令位置[N]=従軸指令位置[N-1]+G×(シフト後主軸位置[N]-シフト後主軸位置[N-1])・・・(式2)
このようにシフト後主軸位置を用いることで、制御周期Nにおける主軸側の遅れ(T1+T2)による同期ずれが補償される。
従軸補正量[N]=Vs[N]×(T3[N]+T4[N])・・・式3
更に従軸指令速度Vsは従軸指令位置から算出されるとともに、その従軸指令位置は、上記の式2に示すようにシフト後主軸位置から算出される。したがって、主軸位置の推移が開始されると同時に、従軸補正量も時間t0から所定量ΔX1で推移することになる。
ここで、図5に基づいて、装置6においてモータ2aとモータ2bとの同期制御が行われるときの処理の流れについて説明する。図5に示す処理は、標準PLC5により同期制御が行われている際に、その制御周期ごとに繰り返し実行される。先ず、S101では、従軸指令位置算出部50により基準指令位置に相当する従軸指令位置の算出が行われる。続いて、従軸補正量算出部51により、上記の式3に従って従軸補正量が算出される。この算出された従軸補正量は、調整部53による調整は施されていない。
整部53は、従軸補正量が、同期制御の開始時間t0からt1までの所定期間において時間経過とともに0(零)からS102で算出された算出値ΔX1まで線形増加するように調整を行う。なお、調整部53による調整は、このような線形増加の形態に限られない。
ここで、図5に示す処理が適用された別の例を、図6に示す。図6の上段に示す線L11は、主軸駆動装置であるモータ2aの位置推移を表している。また、図6に示す線L12は、上記の指令位置の補正が行われない場合の、従軸駆動装置であるモータ2bの位置推移を表している。これらの位置推移から分かるように、時間t0で同期制御が始まり時間t11(t11>t1)までは図4に示す推移と同じであるが、時間t11においてモータ2aの速度が更に上昇し、それにモータ2bを同期させている。すなわち、時間t11において、同期制御において2度目の速度変化が生じており、当該2度目の速度変化に対応する所定期間は、時間t11~t12の期間である。
ここで、装置6の一例として、図7に示す圧延装置が挙げられる。当該圧延装置は、圧延加工を行う2つの圧延ローラを有するスタンドを5台(スタンド1~5)有し、各スタンドは直列に配置されている。スタンド1~5のそれぞれに含まれる一方の圧延ローラにはモータが接続されており、当該モータは標準PLC5からの指令に従って駆動制御され
る。そして、スタンド1のモータとスタンド2のモータは、前者を主軸、後者を従軸として同期制御され、スタンド2のモータとスタンド3のモータは、前者を主軸、後者を従軸として同期制御され、スタンド3のモータとスタンド4のモータは、前者を主軸、後者を従軸として同期制御され、スタンド4のモータとスタンド5のモータは、前者を主軸、後者を従軸として同期制御される。すなわち、図7に示す圧延装置では、スタンド1とスタンド2、スタンド2とスタンド3、スタンド3とスタンド4、スタンド4とスタンド5のそれぞれの組合せにおけるモータ同士が同期制御されるとともに、これらのスタンドの組合せ同士の同期制御も行われている。このように同期制御が多段階で形成されている圧延装置では、上流側での同期制御の乱れが下流側に増幅して伝わっていき、圧延加工の精度低下を招きやすい。しかし、本願の標準PLCによれば主軸駆動装置の速度変化が生じた場合でも同期制御の乱れを好適に抑制でき、以て、圧延加工の精度低下を十分に回避することができる。
主軸に対応する主軸駆動装置(2a)に、従軸に対応する従軸駆動装置(2b)を同期制御させる制御装置(5)であって、
前記制御装置(5)から指令位置を前記従軸駆動装置(2b)に対して出力する工程における、該制御装置(5)から該従軸駆動装置(2b)への該指令位置の伝送による伝送遅れと該従軸駆動装置(2b)での制御遅れとに基づいて該指令位置の補正量を算出する算出部(51)と、
前記主軸駆動装置(2a)の位置情報を用いて算出される前記従軸駆動装置(2b)の基準指令位置に、前記補正量を反映させて補正後の前記指令位置を生成する生成部(52)と、
前記主軸駆動装置(2a)の速度変化が生じてからの所定期間において前記従軸駆動装置(2b)の位置が前記主軸駆動装置(2a)の位置を超えないように、前記補正量を、前記算出部(51)によって算出された値よりも少なく調整する調整部(53)と、
を備える、制御装置(5)。
2a、2b: モータ
5: 標準PLC
50: 従軸指令位置算出部
51: 従軸補正量算出部
52: 生成部
53: 調整部
55: 主軸シフト部
Claims (7)
- 主軸に対応する主軸駆動装置に、従軸に対応する従軸駆動装置を同期制御させる制御装置であって、
前記制御装置から指令位置を前記従軸駆動装置に対して出力する工程における、該制御装置から該従軸駆動装置への該指令位置の伝送による伝送遅れと該従軸駆動装置での制御遅れとに基づいて該指令位置の補正量を算出する算出部と、
前記主軸駆動装置の位置情報を用いて算出される前記従軸駆動装置の基準指令位置に、前記補正量を反映させて補正後の前記指令位置を生成する生成部と、
前記主軸駆動装置の速度変化が生じてからの所定期間において前記従軸駆動装置の位置が前記主軸駆動装置の位置を超えないように、前記補正量を、前記算出部によって算出された値よりも少なく調整する調整部と、
を備える、制御装置。 - 前記調整部は、前記主軸駆動装置の速度変化時において前記従軸駆動装置の位置が前記主軸駆動装置の位置と一致するように、前記補正量を調整する、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記調整部は、前記所定期間において、時間の経過とともに、前記基準指令位置に反映させる補正量を前記算出部によって算出された値にまで徐々に近付ける、
請求項1又は請求項2に記載の制御装置。 - 前記調整部は、前記所定期間において、前記従軸駆動装置の加速度が許容加速度を超えない範囲で、前記基準指令位置に反映させる補正量を調整する、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の制御装置。 - 前記主軸駆動装置と前記従軸駆動装置とを対の駆動装置としたときに、前記制御装置は、該対の駆動装置を複数有する作業装置において、該対の駆動装置における該主軸駆動装置と該従軸駆動装置との間の同期制御を実行するとともに、該対の駆動装置同士の同期制
御を実行するように構成される、
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の制御装置。 - 主軸に対応する主軸駆動装置に、従軸に対応する従軸駆動装置を同期制御させる制御方法であって、
指令位置を前記従軸駆動装置に対して出力する工程における、該従軸駆動装置への該指令位置の伝送による伝送遅れと該従軸駆動装置での制御遅れとに基づいて該指令位置の補正量を算出し、
前記主軸駆動装置の位置情報を用いて算出される前記従軸駆動装置の基準指令位置に、前記補正量を反映させて補正後の前記指令位置を生成し、
前記主軸駆動装置の速度変化が生じてからの所定期間において前記従軸駆動装置の位置が前記主軸駆動装置の位置を超えないように、前記補正量を、前記算出された値よりも少なく調整する、
制御方法。 - 前記主軸駆動装置と前記従軸駆動装置とを対の駆動装置としたときに、該対の駆動装置を複数有する作業装置において、該対の駆動装置における該主軸駆動装置と該従軸駆動装置との間の同期制御を実行するとともに、該対の駆動装置同士の同期制御を実行する、
請求項6に記載の制御方法。
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