JPH09205793A - モ−タ制御装置 - Google Patents
モ−タ制御装置Info
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- JPH09205793A JPH09205793A JP11037696A JP11037696A JPH09205793A JP H09205793 A JPH09205793 A JP H09205793A JP 11037696 A JP11037696 A JP 11037696A JP 11037696 A JP11037696 A JP 11037696A JP H09205793 A JPH09205793 A JP H09205793A
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- motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 専用のインターフェースを用いることなく、
また信号線の数も最小とし、さらには多軸コントローラ
及びこれに附設される多数の信号線を省略し、コンパク
トで低コストの制御システムで以て複数のモ−タを高精
度で同期制御可能とする。 【解決手段】 同期式シリアル通信プロトコルを使用し
たリモート入、出力手段を、通常指令入力部と併設する
とともに、定められたプロトコルにより前記上位コント
ローラが前記リモート入、出力手段の接点入出力を行う
処理と等価な処理でモ−タの制御を行わしめるリモート
入、出力用のコマンド解析部と、該コマンド解析部から
のコマンドに従い自立制御運転指令を発信する自立制御
指令発生部と、前記コマンドに従い内部データを、前記
上位コントローラとの間で送受信を行うデータ送受信部
とを設ける。
また信号線の数も最小とし、さらには多軸コントローラ
及びこれに附設される多数の信号線を省略し、コンパク
トで低コストの制御システムで以て複数のモ−タを高精
度で同期制御可能とする。 【解決手段】 同期式シリアル通信プロトコルを使用し
たリモート入、出力手段を、通常指令入力部と併設する
とともに、定められたプロトコルにより前記上位コント
ローラが前記リモート入、出力手段の接点入出力を行う
処理と等価な処理でモ−タの制御を行わしめるリモート
入、出力用のコマンド解析部と、該コマンド解析部から
のコマンドに従い自立制御運転指令を発信する自立制御
指令発生部と、前記コマンドに従い内部データを、前記
上位コントローラとの間で送受信を行うデータ送受信部
とを設ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は上位コントローラを
用いてモータを位置制御あるいは速度制御するための制
御システムに適用されるモータ制御装置に関する。
用いてモータを位置制御あるいは速度制御するための制
御システムに適用されるモータ制御装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】上位コントローラを用
いて、モ−タの位置制御あるいは速度制御を行う制御を
行うものとして、上位コントローラもしくはシーケンサ
からアナログ指令やパルス指令を受けてモ−タを制御す
る制御方式が提案されている。
いて、モ−タの位置制御あるいは速度制御を行う制御を
行うものとして、上位コントローラもしくはシーケンサ
からアナログ指令やパルス指令を受けてモ−タを制御す
る制御方式が提案されている。
【0003】前記制御方式を具体化したもの、あるいは
これに類するものとして、図10あるいは図11に示す
技術が提案されている。
これに類するものとして、図10あるいは図11に示す
技術が提案されている。
【0004】図10に示されるものは、1つの上位コン
トローラからの制御信号を複数のアナログ、ディジタル
インターフェースを介して複数のモ−タを制御するモ−
タ制御装置に伝送するものであり、図10において、1
は上位コントローラ(例えばコンピュータ)、11−1
〜11−nは複数個のモ−タ、5−1〜5−nは該複数
個のモ−タ11−1〜11−nに夫々対応して設けられ
たモ−タ制御装置、4はこれらの電源、2−1、2−2
は夫々入力側、出力側のアナログインターフェース、3
−1、3−2は夫々入力側、出力側のディジタルインタ
ーフェースである。
トローラからの制御信号を複数のアナログ、ディジタル
インターフェースを介して複数のモ−タを制御するモ−
タ制御装置に伝送するものであり、図10において、1
は上位コントローラ(例えばコンピュータ)、11−1
〜11−nは複数個のモ−タ、5−1〜5−nは該複数
個のモ−タ11−1〜11−nに夫々対応して設けられ
たモ−タ制御装置、4はこれらの電源、2−1、2−2
は夫々入力側、出力側のアナログインターフェース、3
−1、3−2は夫々入力側、出力側のディジタルインタ
ーフェースである。
【0005】上記制御システムにおいて、上位コントロ
ーラ1からの指令信号あるいは制御データは入力側のア
ナログインターフェース2−1あるいはディジタルイン
ターフェース3−1を介して複数のモ−タ制御装置5−
1〜5−nに伝送され、また、該モ−タ装置5−1〜5
−nからのデータは出力側のアナログインターフェース
2−2あるいはディジタルインターフェース3−2を介
して上位コントローラ1に伝送される。12−1〜12
−nはモ−タ11−1〜11−nの回転数を検出するエ
ンコーダ、130は制御信号伝送用の信号線である。
ーラ1からの指令信号あるいは制御データは入力側のア
ナログインターフェース2−1あるいはディジタルイン
ターフェース3−1を介して複数のモ−タ制御装置5−
1〜5−nに伝送され、また、該モ−タ装置5−1〜5
−nからのデータは出力側のアナログインターフェース
2−2あるいはディジタルインターフェース3−2を介
して上位コントローラ1に伝送される。12−1〜12
−nはモ−タ11−1〜11−nの回転数を検出するエ
ンコーダ、130は制御信号伝送用の信号線である。
【0006】かかる制御システムにあっては、各モ−タ
制御装置5−1〜5−nに対応した入、出力用のアナロ
グ、あるいはディジタルインターフェース2−1、2−
2、あるいは3−1、3−2を設ける必要があり、信号
線130の数もこれに対応して多くなり、複雑な構成と
なるという問題点がある。
制御装置5−1〜5−nに対応した入、出力用のアナロ
グ、あるいはディジタルインターフェース2−1、2−
2、あるいは3−1、3−2を設ける必要があり、信号
線130の数もこれに対応して多くなり、複雑な構成と
なるという問題点がある。
【0007】図11に示されるものは、1つの上位コン
トローラからの制御信号を多軸コントローラを介して複
数個のモ−タ制御装置に伝送するものであり、図11に
おいて、1は上位コントローラ、17は該上位コントロ
ーラ1にコントローラバス18を介して接続される多軸
コントローラ、5−1〜5−nは複数個のモ−タ11−
1〜11−nを制御するモ−タ制御装置である。
トローラからの制御信号を多軸コントローラを介して複
数個のモ−タ制御装置に伝送するものであり、図11に
おいて、1は上位コントローラ、17は該上位コントロ
ーラ1にコントローラバス18を介して接続される多軸
コントローラ、5−1〜5−nは複数個のモ−タ11−
1〜11−nを制御するモ−タ制御装置である。
【0008】上記制御システムにおいて、上位コントロ
ーラ1からの制御指令あるいはデータはコントローラバ
ス18を介して多軸コントローラ17に伝送され、該多
軸コントローラ17から複数の信号線19−1〜19−
nを介して各モ−タ制御装置5−1〜5−nに同時に伝
送され、またエンコーダ12−1〜12−nにより検出
された各モ−タ11−1〜11−nの回転数、モ−タの
負荷16−1〜16−n等の検出データは各モ−タ制御
装置10−1〜10−nから信号線19−1〜19−n
を介して多軸コントローラ17に入力され、さらにコン
トローラバス18を介して上位コントローラ1に伝送さ
れる。
ーラ1からの制御指令あるいはデータはコントローラバ
ス18を介して多軸コントローラ17に伝送され、該多
軸コントローラ17から複数の信号線19−1〜19−
nを介して各モ−タ制御装置5−1〜5−nに同時に伝
送され、またエンコーダ12−1〜12−nにより検出
された各モ−タ11−1〜11−nの回転数、モ−タの
負荷16−1〜16−n等の検出データは各モ−タ制御
装置10−1〜10−nから信号線19−1〜19−n
を介して多軸コントローラ17に入力され、さらにコン
トローラバス18を介して上位コントローラ1に伝送さ
れる。
【0009】かかる制御システムにあっては、多軸コン
トローラ17を用い、該多軸コントローラ17により、
複数の信号線19−1〜19−nを介して時差を抑えて
高速に指令信号を各モ−タ制御装置5−1〜5−nに伝
送し、複数のモ−タ11−1〜11−nの同期遅れを最
小としているが、高コストの多軸コントローラ17を必
要とする上、信号線19−1〜19−nも、各モ−タ制
御装置に対応して多くの信号線を設ける必要がある、と
いう問題点を抱えている。
トローラ17を用い、該多軸コントローラ17により、
複数の信号線19−1〜19−nを介して時差を抑えて
高速に指令信号を各モ−タ制御装置5−1〜5−nに伝
送し、複数のモ−タ11−1〜11−nの同期遅れを最
小としているが、高コストの多軸コントローラ17を必
要とする上、信号線19−1〜19−nも、各モ−タ制
御装置に対応して多くの信号線を設ける必要がある、と
いう問題点を抱えている。
【0010】また、上記方式の他、専用の高速シリアル
通信によって制御指令を受けてモ−タを制御する制御方
式も提案されているが、この制御方式にあっては、汎用
のシリアル通信とする場合にはモニタ機能を有するのみ
であることから、汎用性が低く、直接上位コントローラ
やシーケンサに接続できない。
通信によって制御指令を受けてモ−タを制御する制御方
式も提案されているが、この制御方式にあっては、汎用
のシリアル通信とする場合にはモニタ機能を有するのみ
であることから、汎用性が低く、直接上位コントローラ
やシーケンサに接続できない。
【0011】この場合、オプションにて上位コントロー
ラあるいはシーケンサに接続する機能を備えたものがあ
るが、これはモニタ機能を主として利用するものである
ため、指令を与えて制御するには、通信のデータ転送速
度が低く、またこのために複数軸のモ−タ夫々の同期運
転は不可能である。
ラあるいはシーケンサに接続する機能を備えたものがあ
るが、これはモニタ機能を主として利用するものである
ため、指令を与えて制御するには、通信のデータ転送速
度が低く、またこのために複数軸のモ−タ夫々の同期運
転は不可能である。
【0012】本発明は、前記のような問題点に鑑み、専
用のインターフェースを用いることなく、また信号線の
数も最小とし、さらには多軸コントローラ及び、これに
附設される多数の信号線を省略し、コンパクトで低コス
トの制御システムで以て複数のモ−タを高精度で同期制
御可能とすることを目的とする。
用のインターフェースを用いることなく、また信号線の
数も最小とし、さらには多軸コントローラ及び、これに
附設される多数の信号線を省略し、コンパクトで低コス
トの制御システムで以て複数のモ−タを高精度で同期制
御可能とすることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は前記のような問
題点に鑑みなされたものであって、その特徴とする第1
の手段は、上位コントローラからのトルク、速度、位置
等の指令に基づき、電源からの電力を変換してモ−タに
供給する電力変換器を制御してモ−タの制御を行うモ−
タ制御装置において、同期式シリアル通信プロトコルを
使用したリモート入、出力手段を、アナログ、パルス
列、接点入力等の通常指令入力部と併設するとともに、
定められたプロトコルにより前記上位コントローラが前
記リモート入、出力手段の接点入出力を行う処理と等価
な処理でモ−タの制御を行わしめるリモート入、出力用
のコマンド解析部と、該コマンド解析部から出力された
コマンドに従い自立制御運転指令を発信する自立制御指
令発生部と、前記コマンドに従い内部データを、前記上
位コントローラとの間で送受信を行うデータ送受信部と
を備えてなることを特徴とするモ−タ制御装置にある。
題点に鑑みなされたものであって、その特徴とする第1
の手段は、上位コントローラからのトルク、速度、位置
等の指令に基づき、電源からの電力を変換してモ−タに
供給する電力変換器を制御してモ−タの制御を行うモ−
タ制御装置において、同期式シリアル通信プロトコルを
使用したリモート入、出力手段を、アナログ、パルス
列、接点入力等の通常指令入力部と併設するとともに、
定められたプロトコルにより前記上位コントローラが前
記リモート入、出力手段の接点入出力を行う処理と等価
な処理でモ−タの制御を行わしめるリモート入、出力用
のコマンド解析部と、該コマンド解析部から出力された
コマンドに従い自立制御運転指令を発信する自立制御指
令発生部と、前記コマンドに従い内部データを、前記上
位コントローラとの間で送受信を行うデータ送受信部と
を備えてなることを特徴とするモ−タ制御装置にある。
【0014】前記第1の手段によれば、上位コントロー
ラからのアナログ、パルス列、接点入力等の通常指令入
力部と同期式シリアル通信プロトコルを使用したリモー
ト入、出力手段とにより、モ−タの制御及び状態観測が
可能となるので、従来のもののようなアナログ/ディジ
タル変換器、ディジタル/アナログ変換器等の上位機器
が大幅に削減されるとともに、制御配線も減少し、簡単
化される。
ラからのアナログ、パルス列、接点入力等の通常指令入
力部と同期式シリアル通信プロトコルを使用したリモー
ト入、出力手段とにより、モ−タの制御及び状態観測が
可能となるので、従来のもののようなアナログ/ディジ
タル変換器、ディジタル/アナログ変換器等の上位機器
が大幅に削減されるとともに、制御配線も減少し、簡単
化される。
【0015】また上位コントローラはリモート入、出力
の接点処理のような操作で希望する動作を指示すること
ができ、これを、モ−タ制御装置内のモーションコント
ロール部になさせ得るため、上位コントローラの負荷が
減少し、外側に設けられていたモーションコントローラ
も削除できる。
の接点処理のような操作で希望する動作を指示すること
ができ、これを、モ−タ制御装置内のモーションコント
ロール部になさせ得るため、上位コントローラの負荷が
減少し、外側に設けられていたモーションコントローラ
も削除できる。
【0016】本発明の第2の手段は、前記第1の手段に
加えて、前記リモート入、出力用のコマンド解析部によ
り制御される内部タイマ部と、前記上位コントローラか
ら与えられる基準タイマデータと基準位置データとを用
いて前記内部タイマ部の値により指令を発生する擬似同
期指令発生部とを設けたことにある。
加えて、前記リモート入、出力用のコマンド解析部によ
り制御される内部タイマ部と、前記上位コントローラか
ら与えられる基準タイマデータと基準位置データとを用
いて前記内部タイマ部の値により指令を発生する擬似同
期指令発生部とを設けたことにある。
【0017】かかる手段によれば、従来のものは、リモ
ート入、出力のデータ転送速度が小さいため、複数のモ
−タの同期運転は、専用のモーションコントローラが必
要であったのに対し、本発明においては、基準位置デー
タとともにその時の基準時間データを送ることにより、
モ−タ制御装置が内部で補正をかけて自立運転を行うた
め、擬似的に同期運転が可能となる。これによって、専
用モーションコントローラを用いることなく、モータ制
御装置と上位コントローラとをシリアル通信線で接続す
るのみで、同期制御が可能となる。
ート入、出力のデータ転送速度が小さいため、複数のモ
−タの同期運転は、専用のモーションコントローラが必
要であったのに対し、本発明においては、基準位置デー
タとともにその時の基準時間データを送ることにより、
モ−タ制御装置が内部で補正をかけて自立運転を行うた
め、擬似的に同期運転が可能となる。これによって、専
用モーションコントローラを用いることなく、モータ制
御装置と上位コントローラとをシリアル通信線で接続す
るのみで、同期制御が可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に図1〜図9を参照し、本発明
の好適な実施形態について詳細に説明する。
の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0019】図1は本発明の第1実施形態に係るモータ
制御装置のブロック図を示す。図1において、1はシス
テムを制御するためのコンピュータ、シーケンサ等の上
位コントローラ、2はアナログ入力及びアナログ出力用
のアナログインターフェース、3はディジタル入力及び
ディジタル出力用のディジタルインターフェースであ
る。該アナログインターフェース2及びディジタルイン
ターフェース3は、図1のように各1台でも複数台でも
よく、また必要に応じて省略してもよい。
制御装置のブロック図を示す。図1において、1はシス
テムを制御するためのコンピュータ、シーケンサ等の上
位コントローラ、2はアナログ入力及びアナログ出力用
のアナログインターフェース、3はディジタル入力及び
ディジタル出力用のディジタルインターフェースであ
る。該アナログインターフェース2及びディジタルイン
ターフェース3は、図1のように各1台でも複数台でも
よく、また必要に応じて省略してもよい。
【0020】4は電源で、単相交流、3相交流、直流何
れでもよい。11は後述するモータ制御装置5−1〜5
−nにより運転制御されるモータ、12は該モータ11
の回転数を検出するためのエンコーダ(レゾルバ等の検
出器でもよい)である。5−1ないし5−nはモータ制
御装置であり、図1のように複数台でも1台でもよい。
れでもよい。11は後述するモータ制御装置5−1〜5
−nにより運転制御されるモータ、12は該モータ11
の回転数を検出するためのエンコーダ(レゾルバ等の検
出器でもよい)である。5−1ないし5−nはモータ制
御装置であり、図1のように複数台でも1台でもよい。
【0021】前記モータ制御装置5−1〜5−nは、電
力変換器6、データ送受信部7、コマンド解析部8、自
立制御指令発生部9、及びモータ制御部10から構成さ
れる。前記電力変換器6は、前記モータ11に電源4か
らの電力を変換して付与するものであり、図1に示すモ
−タ制御装置の他、電流型やサイクロコンバータでもよ
い。
力変換器6、データ送受信部7、コマンド解析部8、自
立制御指令発生部9、及びモータ制御部10から構成さ
れる。前記電力変換器6は、前記モータ11に電源4か
らの電力を変換して付与するものであり、図1に示すモ
−タ制御装置の他、電流型やサイクロコンバータでもよ
い。
【0022】前記データ送受信部7は、前記上位コント
ローラ1とモータ制御部10との間で指令あるいはデー
タをやり取りするためのものであり、前記コマンド解析
部8は、上位コントローラ1からのデータをモータ制御
部10とやり取りするためのものであり、前記自立制御
指令発生部9は上位コントローラ1からの指令を受け
て、設定された動作を自立して実行するためにモータ制
御部10に与える指令を発生させるものであり、さらに
前記モータ制御部10は前記電力変換器6を制御してモ
ータ11を与えられる指令に従い動作せしめるものであ
り、これらの要素の詳細な機能及び動作は後述する。
ローラ1とモータ制御部10との間で指令あるいはデー
タをやり取りするためのものであり、前記コマンド解析
部8は、上位コントローラ1からのデータをモータ制御
部10とやり取りするためのものであり、前記自立制御
指令発生部9は上位コントローラ1からの指令を受け
て、設定された動作を自立して実行するためにモータ制
御部10に与える指令を発生させるものであり、さらに
前記モータ制御部10は前記電力変換器6を制御してモ
ータ11を与えられる指令に従い動作せしめるものであ
り、これらの要素の詳細な機能及び動作は後述する。
【0023】13は前記上位コントローラ1とモ−タ制
御装置5−1〜5−nとをアナログインターフェース2
あるいはディジタルインターフェース3を介して接続す
るリモート入、出力信号線である。
御装置5−1〜5−nとをアナログインターフェース2
あるいはディジタルインターフェース3を介して接続す
るリモート入、出力信号線である。
【0024】次に図1及び図2を参照してこの第1実施
形態の動作を説明する。図2は、図1における上位コン
トローラ1(この場合PLCを示す)とモ−タ制御装置
5−1〜5−n(以下5−1を選出して説明する)との
リモート入、出力信号線13を用いた通信機能のイメー
ジを示すブロック図であり、図2において、201及び
202は前記モ−タ制御装置5−1のデータ送受信部7
に相当する要素であり、201は通信機能部、202は
データ群である。
形態の動作を説明する。図2は、図1における上位コン
トローラ1(この場合PLCを示す)とモ−タ制御装置
5−1〜5−n(以下5−1を選出して説明する)との
リモート入、出力信号線13を用いた通信機能のイメー
ジを示すブロック図であり、図2において、201及び
202は前記モ−タ制御装置5−1のデータ送受信部7
に相当する要素であり、201は通信機能部、202は
データ群である。
【0025】また203は実行プログラムであり、前記
モ−タ制御装置5−1のコマンド解析部8、自立制御指
令発生部9及びモ−タ制御部10を含む機能を有するも
のである。また図2において、上位コントローラ1は、
該コントローラが実行するプログラムである実行プログ
ラム103、通信機能部101及びデータ群102を含
む。
モ−タ制御装置5−1のコマンド解析部8、自立制御指
令発生部9及びモ−タ制御部10を含む機能を有するも
のである。また図2において、上位コントローラ1は、
該コントローラが実行するプログラムである実行プログ
ラム103、通信機能部101及びデータ群102を含
む。
【0026】前記上位コントローラ1においては、通信
機能部101が該上位コントローラの実行プログラム1
03と、独立して該上位コントローラの通信を実行して
おり、該上位コントローラ1の実行プログラム103と
通信機能部101とが独立してデータ群102中の内部
データを参照したり、変更する動作を行っている。ま
た、上記と同様に、前記モ−タ制御装置5−1内におい
ては、実行プログラム203と通信機能部201の通信
が独立して実行され、両者が独立してデータ群202の
内部データを参照したり、変更する動作を行っている。
機能部101が該上位コントローラの実行プログラム1
03と、独立して該上位コントローラの通信を実行して
おり、該上位コントローラ1の実行プログラム103と
通信機能部101とが独立してデータ群102中の内部
データを参照したり、変更する動作を行っている。ま
た、上記と同様に、前記モ−タ制御装置5−1内におい
ては、実行プログラム203と通信機能部201の通信
が独立して実行され、両者が独立してデータ群202の
内部データを参照したり、変更する動作を行っている。
【0027】上記上位コントローラ1におけるデータ群
102内のデータの変化はリモート入、出力信号線13
を介してモ−タ制御装置5−1のデータ群202に送信
されて同データ群202にイメージとして与えられると
ともに、上記データ群202内のデータの変化も上記信
号線13を介して上位コントローラ1のデータ群102
に上記データの伝送とは非同期で与えられている。
102内のデータの変化はリモート入、出力信号線13
を介してモ−タ制御装置5−1のデータ群202に送信
されて同データ群202にイメージとして与えられると
ともに、上記データ群202内のデータの変化も上記信
号線13を介して上位コントローラ1のデータ群102
に上記データの伝送とは非同期で与えられている。
【0028】次に前記上位コントローラ1が所定の目標
位置までの移動をモ−タ11に実行させる場合の位置制
御の動作を例にとり、その自立運転について説明する。
図4に上記運転パターンの1を、図3に上記データ群1
02、202におけるメモリマップを夫々示す。図4に
おいて、α、βは速度変化率を示す傾斜面、Vmnは移
動速度、Vcnはクリープ速度、Scnはクリープ距離
である。
位置までの移動をモ−タ11に実行させる場合の位置制
御の動作を例にとり、その自立運転について説明する。
図4に上記運転パターンの1を、図3に上記データ群1
02、202におけるメモリマップを夫々示す。図4に
おいて、α、βは速度変化率を示す傾斜面、Vmnは移
動速度、Vcnはクリープ速度、Scnはクリープ距離
である。
【0029】前記上位コントローラ1は、図4に示す上
記運転パターンをデータ送受信部7を介してモ−タ制御
装置5−1に与え、該制御コード部301において、前
記運転パターンを使用して自立運転するようにモ−タ制
御装置5−1に指令を与えるとともに、目標位置をデー
タ部302を介してモ−タ制御装置5−1に与える。尚
サーボデータは304を介して上位コントローラ1に転
送する。
記運転パターンをデータ送受信部7を介してモ−タ制御
装置5−1に与え、該制御コード部301において、前
記運転パターンを使用して自立運転するようにモ−タ制
御装置5−1に指令を与えるとともに、目標位置をデー
タ部302を介してモ−タ制御装置5−1に与える。尚
サーボデータは304を介して上位コントローラ1に転
送する。
【0030】モ−タ制御装置5−1においては、上記の
ようにして与えられた指令(運転パターン指令、及び目
標位置指令)をコマンド解析部8で判別し、自立制御指
令発生部9で前記目標位置まで、与えられた運転パター
ン(図4の運転パターン)で移動するために必要な指令
を発生させ、モ−タ制御部10にこれを与える。
ようにして与えられた指令(運転パターン指令、及び目
標位置指令)をコマンド解析部8で判別し、自立制御指
令発生部9で前記目標位置まで、与えられた運転パター
ン(図4の運転パターン)で移動するために必要な指令
を発生させ、モ−タ制御部10にこれを与える。
【0031】上記モ−タ制御部10からの指令を受け、
電力変換器6からの操作信号によってモ−タ11が実際
に目標位置に近づき、予め前記データ送受信部7を介し
て与えられていた範囲内の位置に到達すると、モ−タ制
御装置5−1側の応答コード部303(図3参照)を介
して上位コントローラ1に自立運転の完了を伝送する。
電力変換器6からの操作信号によってモ−タ11が実際
に目標位置に近づき、予め前記データ送受信部7を介し
て与えられていた範囲内の位置に到達すると、モ−タ制
御装置5−1側の応答コード部303(図3参照)を介
して上位コントローラ1に自立運転の完了を伝送する。
【0032】上記のような一連の動作により、上位コン
トローラ1が目標位置を指示すれば、モ−タ制御装置5
−1が自立位置制御を行う。この場合、制御信号の伝送
に必要な配線(リモート入、出力信号線)は3本のみで
済み、図10に示される従来のシステムに較べ上位コン
トローラ1の処理が軽減され、入、出力インターフェー
ス等の周辺機器も大幅に削減され、上記のように配線数
も削減される。
トローラ1が目標位置を指示すれば、モ−タ制御装置5
−1が自立位置制御を行う。この場合、制御信号の伝送
に必要な配線(リモート入、出力信号線)は3本のみで
済み、図10に示される従来のシステムに較べ上位コン
トローラ1の処理が軽減され、入、出力インターフェー
ス等の周辺機器も大幅に削減され、上記のように配線数
も削減される。
【0033】次に、前記上位コントローラ1が、ある目
標速度までの変速をモ−タ制御装置5−1を介してモ−
タ11に実行させる場合の速度制御による自立運転の動
作を説明する。図5にこの場合の変速運転パターンを示
す。図5において、速度の変化率即ち傾き角αを予めデ
ータ送受信部7を介してモ−タ制御装置5−1に与えて
おき、該制御コード部301で上記パターン(速度変化
率α)を使用して自立運転する指令をモ−タ制御装置5
−1に与えるとともに、目標速度をデータ部302を介
してモ−タ制御装置5−1に与える。
標速度までの変速をモ−タ制御装置5−1を介してモ−
タ11に実行させる場合の速度制御による自立運転の動
作を説明する。図5にこの場合の変速運転パターンを示
す。図5において、速度の変化率即ち傾き角αを予めデ
ータ送受信部7を介してモ−タ制御装置5−1に与えて
おき、該制御コード部301で上記パターン(速度変化
率α)を使用して自立運転する指令をモ−タ制御装置5
−1に与えるとともに、目標速度をデータ部302を介
してモ−タ制御装置5−1に与える。
【0034】モ−タ制御装置5−1においては、上記の
ようにして与えられた指令(運転パターン及び目標速
度)をコマンド解析部8で判別し、自立制御指令発生部
9で前記目標速度まで、与えられたパターン(速度変化
率α)で変速するために必要な指令を発生させ、モ−タ
制御部10に与える。
ようにして与えられた指令(運転パターン及び目標速
度)をコマンド解析部8で判別し、自立制御指令発生部
9で前記目標速度まで、与えられたパターン(速度変化
率α)で変速するために必要な指令を発生させ、モ−タ
制御部10に与える。
【0035】前記モ−タ制御部10からの指令を受け、
電力変換器6からの操作信号によってモ−タ11が実際
に目標速度に近づき、前記のようにして予め前記データ
送受信部7を介して与えられていた範囲内の速度に到達
すると、応答コード部303(図3参照)を介して上位
コントローラ1に変速完了を伝送する。上記のような速
度制御の場合も、上位コントローラ1の処理が軽減さ
れ、配線数及び入、出力インターフェース等の周辺機器
の削減あるいは簡素化が実現される。
電力変換器6からの操作信号によってモ−タ11が実際
に目標速度に近づき、前記のようにして予め前記データ
送受信部7を介して与えられていた範囲内の速度に到達
すると、応答コード部303(図3参照)を介して上位
コントローラ1に変速完了を伝送する。上記のような速
度制御の場合も、上位コントローラ1の処理が軽減さ
れ、配線数及び入、出力インターフェース等の周辺機器
の削減あるいは簡素化が実現される。
【0036】前記のような運転パターンにおける各パラ
メータは、複数のパターンの夫々に設定でき、前記自立
運転制御指令発生部9が、使用中のパターン以外は、運
転中においてデータ送受信部7によって変更できるた
め、無限のパターンが作成でき、複雑な運動の軌跡をモ
ーションコントローラを要することなく、上位コントロ
ーラ1によって制御可能となる。
メータは、複数のパターンの夫々に設定でき、前記自立
運転制御指令発生部9が、使用中のパターン以外は、運
転中においてデータ送受信部7によって変更できるた
め、無限のパターンが作成でき、複雑な運動の軌跡をモ
ーションコントローラを要することなく、上位コントロ
ーラ1によって制御可能となる。
【0037】さて前記実施例においても位置指令の更新
(制御周期)は、リモートI/O信号線13を介した通
信手段により行われるために、更新期間が長いと、実際
の位置制御はモ−タ制御装置5−1内で高速に実行され
る為に、図12の実線に示すように、階段状になりやす
い。
(制御周期)は、リモートI/O信号線13を介した通
信手段により行われるために、更新期間が長いと、実際
の位置制御はモ−タ制御装置5−1内で高速に実行され
る為に、図12の実線に示すように、階段状になりやす
い。
【0038】図6はかかる欠点を解消するための本発明
の第2実施形態に係るモ−タ制御装置のブロック図を示
す。図6において、14−1〜14−nは前記コマンド
制御部8−1〜8−nにより制御される内部タイマ、1
5−1〜15−nは該内部タイマ14の値と前記データ
送受信部7−1〜7−nを経由して与えられた基準タイ
マと基準同期位置とより擬似的に同期させるための信号
を作る擬似同期指令発生部、16は同期すべきモ−タ1
1−1〜11−nの負荷である。
の第2実施形態に係るモ−タ制御装置のブロック図を示
す。図6において、14−1〜14−nは前記コマンド
制御部8−1〜8−nにより制御される内部タイマ、1
5−1〜15−nは該内部タイマ14の値と前記データ
送受信部7−1〜7−nを経由して与えられた基準タイ
マと基準同期位置とより擬似的に同期させるための信号
を作る擬似同期指令発生部、16は同期すべきモ−タ1
1−1〜11−nの負荷である。
【0039】かかる第2実施形態において、上位コント
ローラ1はモ−タ制御装置5−1〜5−nに制御対象で
あるモ−タ11−1〜11−nの目標位置を与える。こ
の場合、上位コントローラ1から同時に発信された目標
位置は、夫々のモ−タ制御装置5−1〜5−nには遅れ
を存して与えられることとなる。
ローラ1はモ−タ制御装置5−1〜5−nに制御対象で
あるモ−タ11−1〜11−nの目標位置を与える。こ
の場合、上位コントローラ1から同時に発信された目標
位置は、夫々のモ−タ制御装置5−1〜5−nには遅れ
を存して与えられることとなる。
【0040】そこで、これに対応するため、上位コント
ローラ1はリモート入、出力信号線13を介して前記目
標位置指令とともにタイマの設定値を送る。モ−タ制御
装置5−1〜5−nのデータ送受信部7−1〜7−nは
上位コントローラ1から上記のようにして送られてきた
データをコマンド解析部8−1〜8−nに送り、該コマ
ンド解析部8−1〜8−nは送られてきた前記信号から
同期運転指令時であると判定すると、このデータ即ち目
標位置指令とタイマ設定値とを擬似同期指令発生部15
−1〜15−nに送る。
ローラ1はリモート入、出力信号線13を介して前記目
標位置指令とともにタイマの設定値を送る。モ−タ制御
装置5−1〜5−nのデータ送受信部7−1〜7−nは
上位コントローラ1から上記のようにして送られてきた
データをコマンド解析部8−1〜8−nに送り、該コマ
ンド解析部8−1〜8−nは送られてきた前記信号から
同期運転指令時であると判定すると、このデータ即ち目
標位置指令とタイマ設定値とを擬似同期指令発生部15
−1〜15−nに送る。
【0041】この擬似同期運転指令発生部15−1〜1
5−nでは、与えられた前記タイマのデータと、内部タ
イマ14−1〜14−nの値とを比較して送信に要した
送信時間を検知する。次いで、上記送信時間を用いて現
在移動しているべき真の目標位置を求め、これを自立制
御指令発生部9−1〜9−nに目標位置(マスター位
置)として与える。
5−nでは、与えられた前記タイマのデータと、内部タ
イマ14−1〜14−nの値とを比較して送信に要した
送信時間を検知する。次いで、上記送信時間を用いて現
在移動しているべき真の目標位置を求め、これを自立制
御指令発生部9−1〜9−nに目標位置(マスター位
置)として与える。
【0042】前記自立制御指令発生部9−1〜9−nは
通信周期と非同期で、高速で処理されているので、前記
目標位置(マスター位置)に到達するまで、より滑らか
な移動を行うため、図9に示すフローチャートに示す推
定動作により、指令更新の間を均一な傾きで、モ−タ制
御部10−1〜10−nに指令として与える。このよう
な処理をすることによって、図8のV1 で示したよう
な、本来到達しているべき位置に対する遅れ動作を、V
2 で示したような動作に補正をすることにより、モ−タ
各軸間の通信による位置の同期ずれを最小に抑制し、図
12の破線で示すようなリニアな位置制御を行う事が出
来る。図9に示すフローチャートは擬似同期運転指令発
生部15−1〜15−nより得られた前回と今回の目標
位置(マスター位置)及びマスタタイマ(タイマ設定
値)及び自己タイマに基づいて、推定誤差パルス、払出
し変化分及び払出しパルスを求め、図12の破線に示す
リニアな位置制御を行う。
通信周期と非同期で、高速で処理されているので、前記
目標位置(マスター位置)に到達するまで、より滑らか
な移動を行うため、図9に示すフローチャートに示す推
定動作により、指令更新の間を均一な傾きで、モ−タ制
御部10−1〜10−nに指令として与える。このよう
な処理をすることによって、図8のV1 で示したよう
な、本来到達しているべき位置に対する遅れ動作を、V
2 で示したような動作に補正をすることにより、モ−タ
各軸間の通信による位置の同期ずれを最小に抑制し、図
12の破線で示すようなリニアな位置制御を行う事が出
来る。図9に示すフローチャートは擬似同期運転指令発
生部15−1〜15−nより得られた前回と今回の目標
位置(マスター位置)及びマスタタイマ(タイマ設定
値)及び自己タイマに基づいて、推定誤差パルス、払出
し変化分及び払出しパルスを求め、図12の破線に示す
リニアな位置制御を行う。
【0043】次に図7に示すような運転パターンの場合
におけるこの実施形態の動作を説明する。図7におい
て、(A)はモ−タ11−1の速度パターン、(B)は
モ−タ11−nの速度パターンであり、図から明らかな
ように、両者は同期された比例動作を行う。即ち、図7
に示されるように、通常同期送りは、基準(マスター)
となるモ−タ11−1の速度(図7の(A))につれて
従となる(スレープ)モ−タ11−nが、一定の比率で
比例した動き(図7の(B))を行う。
におけるこの実施形態の動作を説明する。図7におい
て、(A)はモ−タ11−1の速度パターン、(B)は
モ−タ11−nの速度パターンであり、図から明らかな
ように、両者は同期された比例動作を行う。即ち、図7
に示されるように、通常同期送りは、基準(マスター)
となるモ−タ11−1の速度(図7の(A))につれて
従となる(スレープ)モ−タ11−nが、一定の比率で
比例した動き(図7の(B))を行う。
【0044】図11に示されるような従来のモ−タ制御
装置にあっては、多軸コントローラ17からの複数の指
令信号線19−1〜19−nにより時差を抑えて高速で
上位コントローラ1からの指令信号やデータをモ−タ制
御装置5−1〜5−nに与える必要があるが、この実施
形態にあっては、上位コントローラ1から3本以下のリ
モート入、出力信号線13を介して目標位置指令ととも
にタイマの値を送るようにするとともに、モ−タ制御装
置5−1〜5−nが自立して運転されるため、次に示す
ように、従来のもののような多軸コントローラ17及び
これに接続される信号線19−1〜19−nを省略する
ことが可能となる。
装置にあっては、多軸コントローラ17からの複数の指
令信号線19−1〜19−nにより時差を抑えて高速で
上位コントローラ1からの指令信号やデータをモ−タ制
御装置5−1〜5−nに与える必要があるが、この実施
形態にあっては、上位コントローラ1から3本以下のリ
モート入、出力信号線13を介して目標位置指令ととも
にタイマの値を送るようにするとともに、モ−タ制御装
置5−1〜5−nが自立して運転されるため、次に示す
ように、従来のもののような多軸コントローラ17及び
これに接続される信号線19−1〜19−nを省略する
ことが可能となる。
【0045】即ち、この実施形態においては、各モ−タ
制御装置5−1〜5−nの夫々に内部タイマ14−1〜
14−nを設け、該タイマ14−1〜14−nには、モ
−タ11−1〜11−nの位置情報を併せ、これを基準
値として全てのタイマを同時にリセットしておく。前記
擬似同期指令発生部15−1〜15−nは上位コントロ
ーラ1から与えられた基準となるモ−タ(例えば11−
1)の位置とタイマの値(図8の下側ハッチング部V
0 )から、各モ−タの本来移動すべき値(図8のV2
線)を推定し、この値を各モ−タ制御装置5−1〜5−
nのモ−タ制御部10−1〜10−nに与える。これに
よって、各モ−タ11−1〜11−nの同期ずれを図8
のハッチング部に抑えることができる。
制御装置5−1〜5−nの夫々に内部タイマ14−1〜
14−nを設け、該タイマ14−1〜14−nには、モ
−タ11−1〜11−nの位置情報を併せ、これを基準
値として全てのタイマを同時にリセットしておく。前記
擬似同期指令発生部15−1〜15−nは上位コントロ
ーラ1から与えられた基準となるモ−タ(例えば11−
1)の位置とタイマの値(図8の下側ハッチング部V
0 )から、各モ−タの本来移動すべき値(図8のV2
線)を推定し、この値を各モ−タ制御装置5−1〜5−
nのモ−タ制御部10−1〜10−nに与える。これに
よって、各モ−タ11−1〜11−nの同期ずれを図8
のハッチング部に抑えることができる。
【0046】また、上位コントローラ1から与えられる
前記のようなデータは通信周期と非同期で更新されるこ
とから、自立制御指令発生部9は、図9に示されるよう
な払い出しパルスの推定を行い、モ−タ制御部10−1
〜10−nに滑らかな動きを与える。また、通常の通信
による同期動作でも、図8のハッチング部で囲まれた量
の同期ずれに抑えられることから、通信を用いても、高
い同期精度が得られる。
前記のようなデータは通信周期と非同期で更新されるこ
とから、自立制御指令発生部9は、図9に示されるよう
な払い出しパルスの推定を行い、モ−タ制御部10−1
〜10−nに滑らかな動きを与える。また、通常の通信
による同期動作でも、図8のハッチング部で囲まれた量
の同期ずれに抑えられることから、通信を用いても、高
い同期精度が得られる。
【0047】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1の
発明によれば、上位コントローラからのアナログ、パル
ス列、接点入力等の通常指令入力部と同期式シリアル通
信プロトコルを使用したリモート入、出力手段とによ
り、モ−タの制御及び状態観測が可能となるので、従来
のもののようなアナログ/ディジタル変換器、ディジタ
ル/アナログ変換器等の上位機器が大幅に削減されると
ともに、制御配線も減少し、簡単化される。これによっ
て、従来のシステムに較べ大幅なコスト低減が実現でき
るとともに、システムとしてもコンパクトにまとめるこ
とができる。
発明によれば、上位コントローラからのアナログ、パル
ス列、接点入力等の通常指令入力部と同期式シリアル通
信プロトコルを使用したリモート入、出力手段とによ
り、モ−タの制御及び状態観測が可能となるので、従来
のもののようなアナログ/ディジタル変換器、ディジタ
ル/アナログ変換器等の上位機器が大幅に削減されると
ともに、制御配線も減少し、簡単化される。これによっ
て、従来のシステムに較べ大幅なコスト低減が実現でき
るとともに、システムとしてもコンパクトにまとめるこ
とができる。
【0048】また請求項2の発明によれば、基準位置デ
ータとともにその時の基準時間データを送ることによ
り、、モ−タ制御装置が内部で補正をかけて自立運転を
行うため、擬似的に同期運転が可能となる。これによっ
て、専用モーションコントローラを用いることなく、モ
−タ制御装置と上位コントローラとをシリアル通信線で
接続するのみで、同期制御が可能となり、この面からも
システムの簡素化及びコスト低減が実現できる。
ータとともにその時の基準時間データを送ることによ
り、、モ−タ制御装置が内部で補正をかけて自立運転を
行うため、擬似的に同期運転が可能となる。これによっ
て、専用モーションコントローラを用いることなく、モ
−タ制御装置と上位コントローラとをシリアル通信線で
接続するのみで、同期制御が可能となり、この面からも
システムの簡素化及びコスト低減が実現できる。
【図1】本発明の第1実施形態に係るモ−タ制御装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図2】上記第1実施形態における上位コントローラと
モ−タ制御装置との間の通信機能のイメージを示すブロ
ック図である。
モ−タ制御装置との間の通信機能のイメージを示すブロ
ック図である。
【図3】上記第1実施形態におけるデータ群を示す簡略
ブロック図である。
ブロック図である。
【図4】上記第1実施形態における運転パターン(位置
制御パターン)を示す線図である。
制御パターン)を示す線図である。
【図5】上記第1実施形態における運転パターン(速度
制御パターン)を示す線図である。
制御パターン)を示す線図である。
【図6】本発明の第2実施形態を示すモ−タ制御装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図7】上記第2実施形態における同期送り運転パター
ンを示す線図である。
ンを示す線図である。
【図8】上記第2実施形態における通信遅れと補正機能
を示す線図である。
を示す線図である。
【図9】上記第2実施形態における擬似同期指令の発生
過程を示すフローチャートである。
過程を示すフローチャートである。
【図10】上記第1実施形態に対応する従来技術を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図11】上記第2実施形態に対応する従来技術を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図12】上記第2実施形態に対応する位置指令を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
1 上位コントローラ 4 電源 5−1〜5−n モ−タ制御装置 6−1〜6−n 電力変換器 7−1〜7−n データ送受信部 8−1〜8−n コマンド解析部 9−1〜9−n 自立制御指令発生部 10−1〜10−n モ−タ制御部 11−1〜11−n モ−タ 13 リモート入、出力信号線 14−1〜14−n 内部タイマ 15−1〜15−n 擬似同期指令発生部
Claims (2)
- 【請求項1】 上位コントローラからのトルク、速度、
位置等の指令に基づき、電源からの電力を変換してモー
タに供給する電力変換器を制御してモータの制御を行う
モ−タ制御装置において、 同期式シリアル通信プロトコルを使用したリモート入、
出力手段を、アナログ、パルス列、接点入力等の通常指
令入力部と併設するとともに、 定められたプロトコルにより前記上位コントローラが前
記リモート入、出力手段の接点入出力を行う処理と等価
な処理でモ−タの制御を行わしめるリモート入、出力用
のコマンド解析部と、 該コマンド解析部から出力されたコマンドに従い自立制
御運転指令を発信する自立制御指令発生部と、 前記コマンドに従い内部データを、前記上位コントロー
ラとの間で送受信を行うデータ送受信部とを備えてなる
ことを特徴とするモ−タ制御装置。 - 【請求項2】 前記リモート入、出力用のコマンド解析
部により制御される内部タイマ部と、前記上位コントロ
ーラから与えられる基準タイマデータと基準位置データ
とを用いて前記内部タイマ部の値により指令を発生する
擬似同期指令発生部とを附設した請求項1記載のモータ
制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11037696A JPH09205793A (ja) | 1995-11-24 | 1996-04-05 | モ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32958695 | 1995-11-24 | ||
JP7-329586 | 1995-11-24 | ||
JP11037696A JPH09205793A (ja) | 1995-11-24 | 1996-04-05 | モ−タ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09205793A true JPH09205793A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=26450013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11037696A Withdrawn JPH09205793A (ja) | 1995-11-24 | 1996-04-05 | モ−タ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09205793A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11299291A (ja) * | 1998-04-16 | 1999-10-29 | Sanyo Denki Co Ltd | 多軸モータ制御装置 |
US6806660B2 (en) | 2001-12-20 | 2004-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor controlling serial communication device and motor driver |
JP2005237163A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動装置 |
JP2006314159A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Ckd Corp | モータ制御装置 |
JP2008067487A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動装置 |
-
1996
- 1996-04-05 JP JP11037696A patent/JPH09205793A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11299291A (ja) * | 1998-04-16 | 1999-10-29 | Sanyo Denki Co Ltd | 多軸モータ制御装置 |
US6806660B2 (en) | 2001-12-20 | 2004-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor controlling serial communication device and motor driver |
JP2005237163A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動装置 |
JP2006314159A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Ckd Corp | モータ制御装置 |
JP2008067487A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動装置 |
JP4661743B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2011-03-30 | パナソニック株式会社 | モータ駆動装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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