JPH09160613A - プログラマブルコントローラ機能付きサーボ基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハードウエア構成を簡単にするとともに、動
作速度を向上させる。 【解決手段】 パソコン用サーボ基板５０は、パソコン
２０と機械１０との間に介装される。機械１０は、サー
ボ制御されるサーボモータ１１−１等や、入出力制御さ
れる機器に信号を送受する入出力ポート１３−１等を有
している。このサーボ基板５０には、サーボモータ１１
−１等をサーボ制御するサーボ制御部５１のみならず、
入出力信号を送受するプログラマブルコントローラ部５
２をも備えている。プログラマブルコントローラ部５２
は汎用のプログラマブルコントローラで構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プログラマブルコ
ントローラ機能付きサーボ基板に関し、工作機械や産業
機械などサーボモータを使用する製品のサーボ制御に利
用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】サーボモータを使用した従来の製品の一
例を図２を参照して説明する。同図に示すように、機械
１０は、複数台のサーボモータ１１−１〜１１−ｎ（図
では２台のみ示している。なお以降では全体をまとめて
符号１１で表す）と、各サーボモータ１１をコントロー
ルするサーボドライブシステム１２−１〜１２−ｎ（図
では２台のみ示している。なお以降では全体をまとめて
符号１２で表す）とが備えられている。サーボドライブ
システム１２は、サーボアンプ、エンコーダなどから構
成されるサーボモータ周辺装置を総称したものである。

【０００３】更に、機械１０には、サーボモータ１１の
動作を手動で制御するためのスイッチ類（例えば非常停
止スイッチ）や、各種センサ類や、機械の状態を示すイ
ンジケータ類や、各種アクチュエータ類などが備えられ
ている。そして、スイッチ類やセンサ類からの信号を外
部に出力したり、インジケータ類やアクチュエータ類へ
信号を入力するための複数の入出力ポート１３−１〜１
３−ｎ（図では２つのみ示している。なお以降では全体
をまとめて符号１３で表す）を備えている。

【０００４】上述したように、サーボモータ１１のため
のサーボドライブシステム１２と、スイッチ類等の信号
入出力のための入出力ポート１３を併存して備えた機械
１０を、パソコン（パーソナルコンピュータ）２０で制
御するためには、従来ではパソコン用サーボ基板３０
と、パソコン用入出力用基板４０とが用いられている。

【０００５】パソコン用サーボ基板３０は、主に、サー
ボ制御を行うサーボ制御部３１と、パソコン２０のパソ
コン拡張バス２１に接続されてパソコン２０とのインタ
ーフェースを行うパソコン拡張バスインターフェース３
２とで構成されている。このパソコン用サーボ基板３０
により、パソコン２０からの指令に基づき機械１０のサ
ーボモータ１１を制御するためのインターフェース機能
が実現されている。即ち、例えば、パソコン２０により
機械１０のサーボモータ１１の動作を制御しようとする
場合には、まず、パソコン２０による指令データを、パ
ソコン拡張バス２１を経由してパソコン用サーボ基板３
０に送る。パソコン用サーボ基板３０では、パソコン拡
張バスインターフェイス３２を経由してサーボ制御部３
１が指令データを受信し、サーボ制御部３１で指令デー
タに従い機械１０のサーボドライブシステム１２をコン
トロールすることで、サーボモータ１１の動作を制御す
る。

【０００６】パソコン用入出力基板４０は、主に、入出
力制御を行う入出力制御部４１と、パソコン２０のパソ
コン拡張バス２１に接続されてパソコン２０とのインタ
ーフェースを行うパソコン拡張バスインターフェース４
２とで構成されている。このパソコン用入出力基板４０
により、パソコン２０と機械１０のスイッチ類とのイン
ターフェース機能が実現されている。即ち、例えば、パ
ソコン２０により機械１０のアクチュエータ類の動作を
制御しようとする場合には、まず、パソコン２０による
指令を、パソコン拡張バス２１を経由してパソコン用入
出力基板４０に送る。パソコン用入出力基板４０では、
パソコン拡張バスインターフェイス４２を経由して入出
力制御部４１が指令を受信し、入出力制御部４１が指令
に従い、入出力ポート１３を介して機械１０のアクチュ
エータ類にコントロール指令を送ることでアクチュエー
タ類が作動する。また機械１０のセンサ類の信号は、入
出力ポート１３を介してパソコン用入出力基板４０に送
られ、さらに必要なデータがパソコン用入出力基板４０
からパソコン２０に送られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来技術
では次のような問題があった。 （１）パソコン用入出力基板４０を設置しなければなら
ないので、コストが上昇する。 （２）パソコン２０が入出力制御を実施するため、パソ
コン２０の処理負荷が増大し、制御動作が遅れる。 （３）入出力制御のための専用コントローラであるプロ
グラマブルコントローラ（ＰＬＣ）が広く普及している
にもかかわらず、パソコン２０上で使用できない。

【０００８】本発明は、パソコンの処理負担を軽減して
全体としての制御速度を上昇させることができ、且つ、
コストダウンも図れる、開発の容易なプログラマブルコ
ントローラ機能付きサーボ基板を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、サーボ指令を受けることによりサーボ動作するサ
ーボ機器および入出力制御動作する入出力部に対して入
出力信号を送受する入出力ポートを備えた機械と、コン
ピュータとの間に介装されるサーボ基板であって、前記
コンピュータの指令に応じて前記サーボ機器をサーボ制
御するサーボ制御部と、汎用のプログラマブルコントロ
ーラで形成されており前記入出力ポートを介して前記入
出力部に対して入出力信号を送受するプログラマブルコ
ントローラ部とを有することを特徴とする。

【００１０】本発明では、パソコン用サーボ基板上に、
機械に対して入出力制御をする専用コントローラである
プログラマブルコントローラの機能を追加した。このた
め、 （１）入出力制御を、パソコン用サーボ基板上に実現し
たプログラマブルコントローラ部で実行するため、パソ
コン用入出力基板が不要となる。 （２）入出力制御をパソコンではなく、プログラマブル
コントローラ部で実行するため、パソコンの処理負荷が
軽減され、制御動作が遅れるという弊害を排除でき、全
体としての制御動作が速くなる。 （３）プログラマブルコントローラ部は、広く普及して
いる入出力専用のコントローラであるプログラマブルコ
ントローラ（ＰＬＣ）であるため、制御用プログラムの
開発のための言語やツール類が充実しており、開発時間
および開発ソフトの低減が図れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。なお、従来技術と同一部分に
は同一符号を付し重複する説明は省略する。

【００１２】図１は本発明の実施の形態を示す。同図に
示すように、パソコン用サーボ基板５０は、主に、サー
ボ制御をするサーボ制御部５１と、機械１０に対する信
号の入出力を制御するプログラマブルコントローラ部５
２（以下「ＰＬＣ部」と記す）と、サーボ制御部５１と
ＰＬＣ部５２との間でデータ送受信を行う通信部５３
と、パソコン２０とのインターフェースを行うパソコン
拡張バスインターフェース５４とで構成されている。

【００１３】パソコン拡張バスインターフェース５４
は、パソコン２０のパソコン拡張バス２１に接続されて
いる。サーボ制御部５１は、機械１０のサーボモータ１
１を制御するためのサーボドライブシステム１２に接続
されている。

【００１４】ＰＬＣ部５２は、機械１０の入出力ポート
１３に接続されている。機械１０のスイッチ類やセンサ
類の信号は、入出力ポート１３を介して機械１０側から
ＰＬＣ部５２に送られる。機械１０のインジケータ類や
アクチュエータ類への信号は、入出力ポート１３を介し
てＰＬＣ部５２から機械１０側に送られる。ＰＬＣ部５
２は、入出力制御のための専用コントローラである汎用
のプログラマブルコントローラである。このため、ＰＬ
Ｃ部５２の制御プログラムは、現在広く普及しているＰ
ＬＣ用言語を用いて作成でき、開発時間が短縮できまた
開発コストの低減ができる。

【００１５】通信部５３は、サーボ制御部５１とＰＬＣ
部５２との間での信号の送受信（信号伝送）をおこな
う。

【００１６】パソコン２０により機械１０のサーボモー
タ１１を制御する場合には、従来と同様な動作が行われ
る。即ち、例えば、パソコン２０により機械１０のサー
ボモータ１１の動作を制御しようとする場合には、ま
ず、パソコン２０による指令データを、パソコン拡張バ
ス２１を経由してパソコン用サーボ基板５０に送る。パ
ソコン用サーボ基板５０では、パソコン拡張バスインタ
ーフェイス５４を経由してサーボ制御部５１が指令デー
タを受信し、サーボ制御部５１が指令データに従い機械
１０のサーボドライブシステム１２をコントロールする
ことで、サーボモータ１１の動作を制御する。

【００１７】一方、機械１０のアクチュエータ類やイン
ジケータ類の動作を制御しようとする場合には、ＰＬＣ
部５２は、パソコン２０のプログラム指令を基に、入出
力ポート１３を介して機械１０のアクチュエータ類やイ
ンジケータ類にコントロール指令を送り、これによりア
クチュエータ類やインジケータ類が作動する。また機械
１０のスイッチ類やセンサ類の信号は、入出力ポート１
３を介してＰＬＣ部５２に送られる。そして必要なデー
タは、通信部５３を介してＰＬＣ部５２からサーボ制御
部５１に送られたり、パソコン拡張バスインターフェー
ス５４を介してパソコン２０に送られたりする。

【００１８】例えば、機械１０の非常停止スイッチが押
された場合、非常停止信号は入出力ポート（各ポートの
うち非常停止スイッチが接続されているポート）１３を
経由してＰＬＣ部５２に送信される。この場合、サーボ
モータ１１を至急停止させる必要があるため、ＰＬＣ部
５２はサーボモータ停止指令を、通信部５３を経由して
サーボ制御部５１に送る。サーボ制御部５１はサーボモ
ータ停止指令を受信すると、サーボドライブシステム１
２に停止指令を出してサーボモータ１１を非常停止させ
る。

【００１９】このように、パソコン用サーボ基板５０の
ＰＬＣ部５２が非常停止処理をする場合には、パソコン
２０が演算処理をすることなく、ＰＬＣ部５２により直
接的に非常停止指令を出力して非常停止を実行できるの
で、従来に比べて処理速度が向上する。加えて、パソコ
ン２０の処理負荷が軽減され、パソコン２０の制御性能
（例えば処理速度）も向上する。

【００２０】ちなみに、従来では、非常停止信号をパソ
コン拡張バス２１を介してパソコン２０に送り、パソコ
ン２０にて演算処理をしてパソコン２０から非常停止指
令を出力するようにしたので、データ転送や演算処理に
要する時間が長く、またパソコン２０に大きな処理負荷
がかかっていた。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サーボ基板上に、コンピュータの指令に応じてサーボ機
器をサーボ制御するサーボ制御部のみならず、汎用のプ
ログラマブルコントローラで形成されており入出力ポー
トを介して入出力部に対して入出力信号を送受するプロ
グラマブルコントローラ部をも備えたため、次のような
効果を奏する。

【００２２】入出力制御をサーボ基板上のプログラマブ
ルコントローラ部にて実行するようにたため、従来用い
ていたパソコン用入出力基板が不要になり、従来に比べ
て基板点数が削減されてハードウエア構成が簡単にな
り、コストダウンが図れる。

【００２３】入出力制御をサーボ基板上のプログラマブ
ルコントローラ部にて実行ようにしたため、コンピュー
タ（パソコン）における処理負荷が軽減でき、制御動作
が速くなる。

【００２４】プログラマブルコントローラ部は、汎用の
プログラマブルコントローラで形成されているため、汎
用のプログラマブルコントローラ用言語やツール類を利
用することにより、プログラマブルコントローラ部の開
発時間や開発コストは少なくてよく、全体として簡単に
開発ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図。

【図２】従来技術を示すブロック図。

【符号の説明】

１０ 機械 １１−１，１１−２ サーボモータ １２−１，１２−２ サーボドライブシステム １３−１，１３−２ 入出力ポート ２０ パソコン ２１ パソコン拡張バス ３０ パソコン用サーボ基板 ３１ サーボ制御部 ３２ パソコン拡張バスインターフェース ４０ パソコン用入出力基板 ４１ 入出力制御部 ４２ パソコン拡張バスインターフェース ５０ パソコン用サーボ基板 ５１ サーボ制御部 ５２ プログラマブルコントローラ部 ５３ 通信部 ５４ パソコン拡張バスインターフェース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボ指令を受けることによりサーボ動
   作するサーボ機器および入出力制御動作する入出力部に
   対して入出力信号を送受する入出力ポートを備えた機械
   と、コンピュータとの間に介装されるサーボ基板であっ
   て、 前記コンピュータの指令に応じて前記サーボ機器をサー
   ボ制御するサーボ制御部と、汎用のプログラマブルコン
   トローラで形成されており前記入出力ポートを介して前
   記入出力部に対して入出力信号を送受するプログラマブ
   ルコントローラ部とを有することを特徴とするプログラ
   マブルコントローラ機能付きサーボ基板。