JPH10229688A - モーターシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 主制御装置と複数のモーターとをできるだけ
少ないコード本数で接続し、異なった回転速度で各モー
ターを稼働させることができ、さらに各モーターの稼働
状況等をモニターできるモーターシステムを提供する。 【解決手段】 主制御装置はモーターへの制御信号に宛
て先信号を付加する付加手段と、一定の周波数のクロッ
ク信号を発生するクロック発生手段とを設け、各モータ
ーのモーター制御部は、他のモーターと区別するための
識別情報及び目標とする稼働状況を示す目標稼働情報を
記憶する記憶手段と、前記制御信号と前記クロック信号
を解釈し、目標稼働情報を書き換える制御手段とを設
け、主制御装置と各モーターは制御信号を送る制御ライ
ンとクロック信号を送るクロックラインによって接続さ
れたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モーター制御部と
ドライバ部とモーター部を備えた複数のモーターが主制
御装置からの制御信号に基づいて制御されるモーターシ
ステムの制御に関し、詳しくは、各モーターと主制御装
置とを二本のラインによって接続し、各モーターを制御
する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、主制御装置が複数のモーター
を制御する技術については種々実用化されてきた。例え
ば、画像形成装置においては、帯電、露光、現像、転
写、定着の一連のプロセスにおいて、記録用紙が順序よ
く搬送され、画像が形成された状態で出力されるために
は、数十個のモーターが主制御装置の制御命令によっ
て、定められた順序・条件で稼働する必要がある。制御
命令の内容としては、スタート・ストップ命令、回転方
向命令、励磁電流切り替え命令、回転速度命令等があ
る。さらに、フィードバック制御等を行うために、各モ
ーターの現実の稼働状況を主制御装置に転送する必要も
ある。

【０００３】しかし、従来は、これらの命令を主制御装
置から各モーターに別々のラインで制御信号として送信
していたため、モーターの数が多くなり、ラインの本数
が膨大なものとなった。その結果、装置の小型化、低価
格化が困難であるとともに、メンテナンス等がしにくい
という問題があった。

【０００４】この問題を解決すべく、特開昭６３−９９
７９９号公報には、直列並列変換回路を用いた技術が提
案されており、この技術によれば、主制御装置とモータ
ーとは、制御信号を送信するシリアル信号線とモーター
の選択信号を送信する選択信号線によって複数のモータ
ーを制御することが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−９９７９９号公報記載の技術では、上記問題点を
完全に解決することはできない。確かに、制御信号は制
御信号ライン１本で済むため、従来技術に比べでライン
の数を削減することができる。しかし、新たに選択信号
ラインが必要となり、この選択信号ラインは主制御装置
が制御するモーターと同数が必要となるため、特に、多
くのモーターを制御する場合にはラインの本数が膨大な
ものとなってしまう。

【０００６】また、主制御装置が複数のモーターを制御
するモーターシステムにおいては、各モーターの使用条
件等に応じて、それぞれを異なる回転速度で稼働させた
い場合が存在する。しかしながら、上記の従来技術にお
いて各モーターの回転速度を制御する場合には、各モー
ターの制御装置がクロック発生回路を有していなくては
ならず、経済的に不利である。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、主制御装置とモータ
ーとをできるだけ少ないライン本数で接続し、コストダ
ウンとメンテナンスの容易性を確保しつつ、各モーター
はクロック発生回路を有さないにも係わらず、異なった
回転速度で各モーターを稼働させることができ、さらに
各モーターの稼働状況等をモニターできるモーターシス
テムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、モーター制御部とドライバ部とモータ
ー部を備えた複数のモーターが主制御装置の主制御手段
からの制御信号に基づいて制御されるモーターシステム
において、主制御装置はモーターへの制御信号にどのモ
ーターに対する制御信号かを示す宛て先信号を付加する
付加手段と、一定の周波数のクロック信号を発生するク
ロック発生手段とを設け、各モーターのモーター制御部
は、他のモーターと区別するための識別情報及び目標と
する稼働状況を示す目標稼働情報を記憶する記憶手段
と、前記制御信号と前記クロック信号を解釈し、目標稼
働情報を書き換える制御手段とを設け、主制御装置と各
モーターは制御信号を送る制御ラインとクロック信号を
送るクロックラインによって接続されたものである。

【０００９】このような構成とすることで、主制御装置
は複数のモーターを制御ラインとクロックラインの二本
のラインによって制御することができ、さらに、各モー
ターが独自にクロック発生回路を有することなく、主制
御装置が発生する比較的高周波なクロック信号を第一の
クロック信号とし、それを基に比較的低周波な第二のク
ロック信号を生成し、この第二のクロック信号によって
各モーター毎に異なる回転速度で稼働させることが可能
なモーターシステムとすることができるものである。

【００１０】また、本発明では、各モーターのモーター
制御部は、他のモーターと区別するための識別情報及び
モーターの目標とする稼働状況を示す目標稼働情報及び
モーターの実際の稼働状況を示す実際稼働情報を記憶す
る記憶手段と、前記制御信号と前記クロック信号を解釈
し、目標稼働情報を書き換え及び／又は実際稼働情報を
主制御装置に読み込ませる制御手段とを設けたものでも
ある。

【００１１】このような構成とすることで、主制御装置
は複数のモーターを制御ラインとクロックラインの二本
のラインによって制御することができ、さらに、各モー
ターが独自にクロック発生回路を有することなく、各モ
ーター毎に異なる回転速度で稼働させることが可能であ
るとともに、各モーターの稼働状況を監視することも可
能となる。

【００１２】

【発明の実施による形態】次に、実施例に基づいて、本
発明の好適な実施の形態を説明する。 実施例 図１が本発明に係る実施例のモーターシステム全体を示
すものである。主制御装置とモーター１、モーター２は
制御ライン７とクロックライン８によって接続されてい
る。主制御装置１は制御ライン７を介して送受信する制
御信号とクロックライン８を介して送信する第一のクロ
ック信号によって、モーター１、モーター２を制御する
ものである。モーター１、モーター２はそれぞれ、モー
ター制御部とドライバ部とモーター部に大きく分けるこ
とができる。また、モーター１、モーター２のモーター
制御装置１０、２０、ドライバ部１１、２１には電源装
置５から５Ｖの電源が供給されており、モーター部１
２、２２には電源装置５からリレー６を介して２４Ｖの
電源が供給されている。このリレー６は、主制御装置１
からのリレー制御信号によってオンオフ制御されるもの
であり、非常時にはリレーを開放して、モーター１、２
の回転を止めるものである。

【００１３】主制御装置１は、制御信号を発生する主制
御手段２と、その制御信号にどのモーターに対する制御
信号かを示す宛て先信号を付加する付加手段３と、１Ｍ
Ｈｚの周波数の第一のクロックを発生するクロック発生
手段４とを有している。但し、これとは異なる周波数に
おいても本発明を適用することは出来る。

【００１４】各モーターのモーター制御部１０、２０
は、他のモーターと区別するための識別情報１４０、２
４０と目的とする稼働状況を示す目標稼働情報１４１、
２４１とモーターの実際の稼働状況を示す実際稼働情報
１４２、２４２を記憶手段１４、２４に記憶している。
ここで、識別情報１４０、２４０は、識別情報設定スイ
ッチ１５、２５によってユーザーが設定する３ビットの
情報である。本実施例では、２台のモーターを制御する
ものであるが、３ビットの識別情報を設定することで、
最大８台のモーターを制御することができる。なお、モ
ーター１には識別情報として「０００」が、モーター２
には「００１」が割り当てられている。

【００１５】目標稼働情報１４１、２４１として、図１
に示してないが、各モーターはモーターのオンオフを示
す１ビットのモーターオンオフ情報１４１ａ、２４１ａ
（「０」はモーターオフ、「１」はモーターオンを示
す）とモーターの回転方向を示す１ビットの回転方向情
報１４１ｂ、２４１ｂ（「０」は時計回り、「１」は反
時計回りであることを示す）と励磁モードを示す２ビッ
トの励磁モード情報１４１ｃ、２４１ｃ（「００」は１
相励磁、「０１」は２相励磁、「１０」は１−２相励磁
を示す）とを有する。さらに、モーターの回転周波数制
御を行う際に、タイマーを動作させるかか否かを示す１
ビットのタイマーモード情報１４１ｄ、２４１ｄ
（「０」はタイマー動作せず、「１」はタイマー動作を
示す）、モーターの回転周波数のクロックを決定する各
２バイトのタイマー値上位情報１４１ｅ、２４１ｅとタ
イマー値下位情報１４１ｆ、２４１ｆとを有する。な
お、これらタイマーモード情報１４１ｄ、２４１ｄ、タ
イマー値上位情報１４１ｅ、２４１ｅ、タイマー値下位
情報１４１ｆ、２４１ｆによって、どのように各モータ
ーの回転周波数が決定されるのかは後述する。

【００１６】実際稼働情報１４２、２４２として、各モ
ーターはモータードライバ部からモーター部に供給され
る励磁電流の異常を示す１ビットの異常電流情報１４２
ａ、２４２ａ（「０」は正常な励磁電流、「１」は異常
な励磁電流を示す）とを有する。

【００１７】各モーターのドライバ部１１、２１のドラ
イバ装置１８、２８はモーター制御部１０、２０の記憶
手段１３、２３に記憶されている目標稼働情報１４１、
２４１を基にモーター部１２、２２に供給する励磁電流
の大きさ、方向等を決定し、モーター部１２、２２のモ
ータを稼働させている。主制御装置１は、宛て先情報が
付加された制御信号と、第一のクロック信号によって各
モーターのモーター制御部１０、２０の制御手段１３、
２３に命令し、モーター制御部１０、２０の記憶手段１
４、２４に記憶されている目標稼働情報１４１、２４１
を書き換えさせる。この書き換えた目標稼働情報１４
１、２４１をもとにドライバ部１１、２１のドライバ装
置１８、２８は適当な励磁電流をモーター部１２、２２
に供給する。このようにして、主制御装置１は各モータ
ーを制御することができる。

【００１８】また、主制御装置１は、宛て先情報を付加
された制御信号と、第一のクロック信号によって各モー
ターのモーター制御部１０、２０の制御手段１３、２３
に命令し、モーター制御部１０、２０の記憶手段１４、
２４に記憶されている実際稼働情報１４２、２４２、つ
まり電流異常情報１４２ａ、２４２ａを主制御装置１に
送信させることもできる。ドライバ部１１、２１の電流
異常検出器１９、２９は、ドライバ装置１８、２８から
モータ部１２、２２へ供給される励磁電流の大きさを検
出し、ある電流値以上の場合には、モーター制御部１
０、２０へ電流異常情報を伝える。この電流異常情報を
受け取ったモーター制御部１０、２０の制御手段１３、
２３は、記憶手段１４、２４の実際稼働情報１４２、２
４２を書き換え、励磁電流の異常を示す「１」を格納す
る。主制御装置１が励磁電流の異常を示す「１」をモー
ター制御部１０、２０の制御手段１３、２３から受信し
た場合には、電源装置５から各モーターに電源を供給し
ているラインのリレー６を開放することによって、全て
のモーターの稼働を停止することができる。このように
して、主制御装置１は各モーターの状況を監視し、異常
が認められた場合には適切な措置をとることができる。

【００１９】ここで、主制御装置１が各モーターを制御
するために目標稼働情報１４１、２４１を書き換えさせ
る制御信号と第一のクロック信号について図２（ａ）を
用いて説明し、次に主制御装置１が各モーターの状況を
監視するために実際稼働情報１４２、２４２を主制御装
置１に読み込ませる制御信号と第一のクロック信号につ
いて図２（ｂ）を用いて説明する。

【００２０】図２（ａ）は、目標稼働情報１４１、２４
１を書き換えるための制御信号と第一のクロック信号を
示したものである。第一のクロック信号は、１ＭＨｚと
いう一定の比較的高周波なものである。制御信号は、大
きく分けて、どのモーターに対する制御信号であるかと
書き換え命令か読み込み命令であるかとを示すスレーブ
アドレス部と、特定されたモーターのモーター制御部１
０、２０の記憶手段１４、２４のどの情報を書き換える
か又は読み込むかを示すワードアドレス部と、どのよう
に書き換えるかを示すライトデータ部に分けることがで
き、それぞれスレーブアドレス部、ワードアドレス部、
ライトデータ部は８ビットであらわされている。

【００２１】ズレーブアドレス部の４ビット目から７ビ
ット目までの４ビット「１０１０」は制御するモーター
制御部を特定するものであり、本実施例では、モーター
制御部１０とモーター制御部２０とは同じ種類のモータ
ー制御部とするため、この「１０１０」は固定的なもの
となる。しかし、この４ビットを変更することで、理論
的には１６種類のモーター制御部を制御することが可能
である。１ビット目から３ビット目までの３ビットは同
じ種類のモーター制御部を有するもののうち、個々のモ
ーターを特定する宛て先信号であり、宛て先であるモー
ターが有している識別情報１４０、２４０と同一の情報
が付加される。０ビット目はこの制御信号がモーターの
目標稼働情報１４１、２４１を書き換えさせる信号であ
るか、実際稼働情報１４２、２４２を主制御装置１の読
み込ませる信号であるかとを示すものである。この場合
は、モーターの目標稼働情報１４１、２４１を書き換え
るものであるので「０」となっている。

【００２２】ワードアドレス部は、書き換える目標稼働
情報１４１、２４１が当該モーターの記憶手段１４、２
４のどこに記憶されているかを示すものであって次のよ
うに設定されている。まず、ワードアドレスが「０００
００００１」である場合には、目標稼働情報１４１、２
４１のモーターオンオフ情報１４１ａ、２４１ａ、回転
方向情報１４１ｂ、２４１ｂ、励磁モード情報１４１
ｃ、２４１ｃを書き換えることを示す。また、ワードア
ドレスが「００００００１０」、「００００００１
１」、「０００００１００」の場合には、それぞれタイ
マーモード情報１４１ｄ、２４１ｄ、タイマー値上位情
報１４１ｅ、２４１ｅ、タイマー値下位情報１４１ｆ、
２４１ｆを示す。なお、以下簡単のために、時として１
６進数表記を用い、その際には１６進数表記であること
を示す「Ｈ」をその表記の最後に付ける。例えば、２進
数表記で「１０１００００１」は１６進数表記で「Ａ１
Ｈ」となる。

【００２３】ライトデータ部は、どのように目標稼働情
報１４１、２４１を書き換えるかを示すものである。例
えば、モーターオンオフ情報１４１ａ、２４１ａを
「０」と書き換えたければ、ライトデータ部は「００
Ｈ」となる。

【００２４】また、主制御装置１が制御信号を送信する
最初と最後にはそれをモーターが確認するために、それ
ぞれスタートコンディション、ストップコンディション
が必要となる。スタートコンディションは、第一のクロ
ック信号が「ハイ」である状態で、制御信号が「ハイ」
から「ロー」に移行することが必要であり、ストップコ
ンディションは、第一のクロック信号が「ハイ」である
状態で、制御信号が「ロー」から「ハイ」に移行するこ
とが必要である。さらに、制御信号のスレーブアドレス
部、ワードアドレス部、ライトデータ部の後には、それ
ぞれの信号が正しくモーター側に送信されたことを示す
アクノレッジ信号（以下、「ＡＣＫ信号」という）
「０」がモーター側から、主制御装置へ送信される。

【００２５】なお、図２（ａ）、（ｂ）のそれぞれ第一
のクロック信号の上部に示されている矢印は、その制御
信号または実際稼働情報がどこからどこへ送られている
のかを示している。例えば、図２（ａ）のスレーブアド
レス部の制御信号は、主制御装置１からモーター側へ送
られており、次のＡＣＫ信号はモーター側から主制御装
置１へ送られていることを示すものである。但し、第一
のクロック信号は常に主制御装置１からモーター側へ送
られている。

【００２６】図２（ｂ）、実際稼働情報１４２、２４２
を主制御装置１に読み込ませるための制御信号と第一の
クロック信号を示したものである。第一のクロック信号
は、先に説明したように１ＭＨｚという一定の周波数で
第一のクロック信号を送信している。制御信号は、大き
く分けて、どのモーターに対する制御信号であるかと書
き換え命令か読み込み命令であるかとを示すスレーブア
ドレス部と、特定されたモーターのモーター制御部１
０、２０の記憶手段１４、２４のどの情報を書き換える
か又は読み込むかを示すワードアドレス部と、モーター
から主制御装置に読み込ませるモーターの記憶手段１
４、２４に記憶された実際稼働情報１４２、２４２を示
すリードデータ部に分けることができ、それぞれスレー
ブアドレス部、ワードアドレス部、リードデータ部は８
ビットであらわされている。

【００２７】スレーブアドレス部の４ビット目から７ビ
ット目までは上述のように、制御するモーター制御部を
特定するものであり、本実施例にかかるモーター制御部
１０、２０には「１０１０」が割り付けられている。ま
た、１ビット目から３ビット目までの３ビットは同じ種
類のモーター制御部を有するもののうち、個々のモータ
ーを特定する宛て先信号であり、宛て先であるモーター
が有している識別情報１４０、２４０と同一の情報が付
加される。この点は先の「書き込み」の場合と同様であ
る。０ビット目はこの制御信号がモーターの目標稼働情
報１４１、２４１を書き換えさせる信号であるか、実際
稼働情報１４２、２４２を主制御装置１の読み込ませる
信号であるかとを示すものである。この場合は、モータ
ーの実際稼働情報１４２、２４２を読み込ませるもので
あるので「１」となっている。

【００２８】ワードアドレス部は、読み込む実際稼働情
報１４２、２４２が当該モーターの記憶手段１４、２４
のどこに記憶されているかを示すものであって、ワード
アドレスが「００Ｈ」の場合には、実際稼働情報１４
２、２４２の電流異常情報１４２ａ、２４２ａを読み込
むことを示す。なお、本実施例では、実際稼働情報１４
２、２４２として電流異常情報１４２ａ、２４２ａしか
有していないが、論理的には８ビットで２５６種類の実
際稼働情報１４２、２４２を区別することができる。ま
た、目標稼働情報１４１、２４１においても同様であ
る。

【００２９】リードデータ部は、モーター側から主制御
装置１に読み込まれる実際稼働情報１４２、２４２その
ものを示すものである。例えば、実際稼働情報１４２、
２４２として電流異常情報１４２ａ、２４２ａ「０」が
格納されていれば、リードデータ部は「００Ｈ」とな
る。

【００３０】また、主制御装置が制御信号を送信する最
初と最後にはそれをモーターが確認するために、それぞ
れスタートコンディション、ストップコンディションが
必要となる点は、前記「書き換え」の制御信号と同様で
ある。さらに、制御信号のスレーブアドレス部、ワード
アドレス部の後には、それぞれの信号が正しくモーター
側に送信されたことを示すＡＣＫ信号「０」がモーター
側から、主制御装置へ送信され、リードデータ部の後に
は、その信号が正しくモーター側から主制御側へ送信さ
れたことを示すＡＣＫ信号「１」が主制御側からモータ
ー側へ送信される。

【００３１】図３に、これまでで述べてきた制御情報の
ワードアドレス部とモーターの記憶手段に記憶されてい
る実際稼働情報１４２、２４２と目標稼働情報１４１、
２４２との関係を示す。ワードアドレス「００Ｈ」は、
実際稼働情報１４２、２４２の電流異常情報１４２ａ、
２４２ａを示し、ワードアドレス「０１Ｈ」は目標稼働
情報１４１、２４１のモーターオンオフ情報１４１ａ、
２４１ａ、回転方向情報１４１ｂ、２４１ｂ、励磁モー
ド情報１４１ｃ、２４１ｃを示し、ワードアドレス「０
２Ｈ」は目標稼働情報１４１、２４１のタイマーモード
情報１４１ｄ、２４１ｄを示し、ワードアドレス「０３
Ｈ」は目標稼働情報１４１、２４１のタイマー値上位情
報１４１ｅ、２４１ｅを示し、ワードアドレス「０４
Ｈ」は目標稼働情報１４１、２４１のタイマー値下位情
報１４１ｆ、２４１ｆを示す。

【００３２】以上で、第一のクロック信号と制御信号の
説明を終了する。

【００３３】ドライバ部１１、２１のドライバ装置１
８、２８は、モーター制御部１０、２０の記録手段１
４、２４に記憶されている目標稼働情報１４１、２４１
にしたがって、その内容に応じた励磁電流をモーター部
へ供給するものである。また、電流異常検知器１９、２
９は、供給する励磁電流に異常が生じた場合に、その電
流異常情報をモーター制御部１０、２０に伝え、モータ
ー制御部１０、２０の制御手段１３、２３は、実際稼働
情報１４２、２４２である電流異常情報１４２ａ、２４
２ａを「１」に書き換える。

【００３４】また、モーター部１２、２２は、４相のス
テッピングモーターであり、ドライバ装置１８、２８か
ら供給される励磁電流によって稼働するものである。

【００３５】以下、図４に示すように、本実施例にかか
るモーターシステムにおいて、モーター１、モーター２
をそれぞれ初期化し（Ｓ１）、モーター１を時計回りに
１−２相励磁によって４００Ｈｚで回転させ（Ｓ２）、
モーター２を時計回りに２相励磁によって３００Ｈｚで
回転させ（Ｓ３）、モーター１の回転数を８００Ｈｚに
上げ（Ｓ４）、さらにモーター２の回転数を９００Ｈｚ
に上げ（Ｓ５）、モーター１を停止させ（Ｓ６）、モー
ター２を停止させる（Ｓ７）場合のモーターシステムの
動作を説明する。

【００３６】図４Ｓ１のモーター１、モーター２を初期
化する場合を説明する。ここで、初期化とは、各モータ
ーの目標稼働情報１４１、２４１をすべて「０」にセッ
トすることをいう。その順序は、まずモーター１の目標
稼働情報１４１であるモーターオンオフ情報１４１ａ、
回転方向情報１４１ｂ、励磁モード情報１４１ｃ、タイ
マーモード情報１４１ｄ、タイマー値上位情報１４１
ｅ、タイマー値下位情報１４１ｆをそれぞれ「０」にセ
ットし、次に、モーター２の目標稼働情報２４１である
モーターオンオフ情報２４１ａ、回転方向情報２４１
ｂ、励磁モード情報２４１ｃ、タイマーモード情報２４
１ｄ、タイマー値上位情報２４１ｅ、タイマー値下位情
報２４１ｆをそれぞれ「０」にセットする。

【００３７】先ず、モーター１の目標稼働情報１４１の
うち、モーターオンオフ情報１４１ａ、回転方向情報１
４１ｂ、励磁モード情報１４１ｃを初期化する手順を説
明する。主制御装置１から制御ライン８を通じて送信さ
れる制御信号を考える。識別情報１４０として「００
０」を有するモーター１に対して「書き込み」を要求す
るものであるため、制御信号のスレーブアドレスは、
「Ａ０Ｈ」である。また、モーターオンオフ情報１４１
ａ、回転方向情報１４１ｂ、励磁モード情報１４１ｃは
全てワードアドレス部「０１Ｈ」で指定されるものであ
る。また、書き換えはすべて「０」にセットするもので
あるため、ライトデータ部は「００Ｈ」である。以上ま
とめると、主制御装置１から送信される制御信号は「Ａ
００１００Ｈ」であり、この信号が先に図２を用いて説
明した第一のクロック信号と制御信号との約束に従っ
て、各モーターへと送信される。

【００３８】この第一のクロック信号と制御信号を受け
取ったモーター１のモーター制御部１０の制御手段１３
は、まず、スレーブアドレス部の宛て先信号が自己の識
別情報１４０である「０００」と一致することから、自
己に対する制御信号であることが分かる。さらに、スレ
ーブアドレス部の０ビット目が「０」であることから、
ワードアドレス部に示す場所に格納されている情報をラ
イトデータ部に示す情報に書き換えることが分かる。そ
のワードアドレス部は「０１Ｈ」であり、ライトデータ
は「００Ｈ」であることから、モーター１の制御手段１
３は、目標稼働情報１４１のうち、モーターオンオフ情
報１４１ａ、回転方向情報１４１ｂ、励磁モード情報１
４１ｃをすべて「０」に書き換える。なお、この第一の
クロック信号と制御信号はモーター２にも送信されるも
のであるが、モーター２のモーター制御部２０の制御手
段２３は、前記宛て先信号が自己の識別情報２４０であ
る「００１」と一致しないことから、自己に対する制御
信号でないことが分かり、以下の制御信号は無視する。

【００３９】図５は、モーター１のモーター制御部１０
の記憶手段１３に記憶されている目標稼働情報１４１の
うち、モーターオンオフ情報１４１ａ、回転方向情報１
４１ｂ、励磁モード情報１４１ｃが初期化される様子を
模式的に表したものである。初期状態では、モーター１
のオンオフ情報１４１ａ、回転方向情報１４１ｂ、励磁
モード情報１４１ｃにはなにが記憶されているか分から
ず、その状態をそれぞれの情報を表すビットが「−」と
して表現している。主制御装置１から制御ライン７を通
じて送られてくる制御信号「Ａ００１００Ｈ」と、クロ
ックライン８を通じて送られてくる第一のクロック信号
によって、モーター１のモーター制御部１０の制御手段
１３がそれらの情報を表すビットを「０」に書き換え
る。このようにして、モーターオンオフ情報１４１ａ、
回転方向情報１４１ｂ、励磁モード情報１４１ｃが初期
化される。

【００４０】同様に、モーター１のタイマーモード情報
１４１ｄを「０」にセットするための主制御装置１から
送信される制御信号は、ワードアドレス部が「０２Ｈ」
であり、ライトデータ部が「００Ｈ」であるから、全体
として「Ａ００２００Ｈ」となる。また、モーター１の
タイマー値上位情報１４１ｅを「０」にセットするため
の制御信号は、ワードアドレス部が「０３Ｈ」であり、
ライトデータ部が「００Ｈ」であるから、全体として
「Ａ００３００Ｈ」となる。さらに、モーター１のタイ
マー値下位情報１４１ｆを「０」にセットするための制
御信号は、ワードアドレス部が「０４Ｈ」であり、ライ
トデータ部が「００Ｈ」であるから、全体として「Ａ０
０４００Ｈ」となる。

【００４１】モーター２の目標稼働情報２４１を初期化
するのも同様である。つまり、「００１」を識別情報２
４０として有しているモーター２に対して「書き込み」
を要求するものであるため、主制御装置１から送信され
る制御信号のスレーブアドレス部は「Ａ２Ｈ」となる。
したがって、モーター２のモーターオンオフ情報２４１
ａ、回転方向情報２４１ｂ、励磁モード情報２４１ｃを
「０」にセットするための制御信号は、ワードアドレス
部が「０１Ｈ」であり、ライトデータ部が「００Ｈ」で
あるから、全体として「Ａ２０１００Ｈ」となる。モー
ター２のタイマーモード情報２４１ｄを「０」にセット
するための主制御装置１から送信される制御信号は、ワ
ードアドレス部が「０２Ｈ」であり、ライトデータ部が
「００Ｈ」であるから、全体として「Ａ２０２００Ｈ」
となる。また、モーター２のタイマー値上位情報２４１
ｅを「０」にセットするための制御信号は、ワードアド
レス部が「０３Ｈ」であり、ライトデータ部が「００
Ｈ」であるから、全体として「Ａ２０３００Ｈ」とな
る。さらに、モーター２のタイマー値下位情報２４１ｆ
を「０」にセットするための制御信号は、ワードアドレ
ス部が「０４Ｈ」であり、ライトデータ部が「００Ｈ」
であるから、全体として「Ａ２０４００Ｈ」となる。

【００４２】第一のクロック信号とこのような制御信号
を受け取った場合のモーター２の動作は、モーター１の
場合と同様である。つまり、モーター２のモーター制御
部２０の制御手段２３は、まず、スレーブアドレス部の
宛て先信号が自己の識別情報２４０である「００１」と
一致することから、自己に対する制御信号であることを
確認した後、制御信号のワードアドレス部に示す場所に
格納されている情報を制御信号のライトデータ部に示す
情報に書き換えることによって、目標稼働情報２４１を
初期化するものである。

【００４３】次に、モーター１を時計回りに１−２相励
磁によって４００Ｈｚで回転させ（図４Ｓ２）、モータ
ー２を時計回りに２相励磁によって３００Ｈｚで回転さ
せ（図４Ｓ３）、モーター１の回転数を８００Ｈｚに上
げ（図４Ｓ４）、さらにモーター２の回転数を９００Ｈ
ｚに上げる（図４Ｓ５）制御について説明する。

【００４４】まず、このような異なる周波数での複数の
モーター制御を可能としている各モーターの目標稼働情
報１４１、２４１であるタイマーモード情報１４１ｄ、
２４１ｄ、タイマー値上位情報１４１ｅ、２４１ｅ、タ
イマー値下位情報１４１ｆ、２４１ｆの役割について説
明する。一般に、主制御装置１から各モーターに送信さ
れる第一のクロック信号は、各モーターの制御手段等に
も利用されるものであるため、その制御手段等が各種の
情報処理を迅速に行うことができるように、比較的高周
波数のクロック信号が送信されている。本実施例におい
ては、主制御装置１は１ＭＨｚの周波数の第一のクロッ
ク信号を発生している。モーターの周波数制御にも第一
のクロック信号が利用されるのであるが、モーターの周
波数は数百〜数千Ｈｚが一般的であるため、第一のクロ
ック信号は周波数が高すぎ、そのままでは利用できな
い。そこで、主制御装置１から送信される第一のクロッ
ク信号の周波数を落として、第二のクロック信号を生成
し、それをモーターのドライバ部１１、２１に供給し、
モーター部の周波数制御を行っている。この、第二のク
ロック信号の周波数が第一のクロック信号の何分の１に
なるかを示すものが、タイマー値上位情報１４１ｅ、２
４１ｅ、タイマー値下位情報１４１ｆ、２４１ｆであ
る。また、このようにして設定したタイマー値を有効に
するか否かを示すものがタイマーモード情報１４１ｄ、
２４１ｄである。

【００４５】例えば、主制御装置１から各モーターへ送
信されている第一のクロック信号の周波数が１ＭＨｚで
あり、モーターのドライブ部へ送信される第二のクロッ
ク信号の周波数が９００Ｈｚである場合、第一のクロッ
ク信号の周波数は第二のクロック信号の周波数の１１１
１倍（１０進数表記）である。「１１１１（１０進数表
記）」を２進数表記で表すと、「０００００１０００１
０１０１１１（２進数表記）」である。この上位８ビッ
ト（「０００００１００（２進数表記）」）を表すもの
がタイマー値上位情報１４１ｅ、２４１ｅであり、下位
８ビット（「０１０１０１１１（２進数表記）」）を表
すものがタイマー値下位情報１４１ｆ、２４１ｆであ
る。また、設定したタイマー値を有効とするために、タ
イマーモード情報１４１ｄを「１」とする（図３参
照）。このように、タイマー値を設定し、さらにタイマ
ーモード情報を「有効」を示す「１」にセットすること
で、制御手段１３、２３によって第一のクロック信号か
ら第二のクロック信号が発生する。

【００４６】各モーターのモーター制御部からドライバ
部へ転送される第二のクロック信号によって、４相モー
タを駆動する励磁電流Ａ、Ｂ、Ａ’、Ｂ’それぞれのタ
イミングを取り、所望のモーター周波数を得るものであ
る。

【００４７】モーター１の目標稼働情報１４１は、すべ
て初期化されているため、すべてのビットに「０」が格
納されている。まず、モーター１のタイマー値上位情報
１４１ｅを書き換える。主制御装置１から送信される制
御信号は、識別情報１４０として「０００」を有してい
るモーター１に対する「書き換え」制御であるため、そ
のスレーブアドレス部は、「Ａ０Ｈ」である。タイマー
値上位情報を書きえるものであるため、ワードアドレス
部は「０３Ｈ」、上述した周波数制御の方法により、１
ＭＨｚは４００Ｈｚの「００００１００１１１０００１
００（二進数表記）倍」であるため、この上位８ビット
がライトデータ部であるから、ライトデータ部は「０９
Ｈ」である。全体として、モーター１のタイマー値上位
情報１４１ｅを書き換えるための制御信号は、「Ａ００
３０９Ｈ」である。次に、モーター１のタイマー値下位
情報１４１ｆを書き換える。スレーブアドレス部は「Ａ
０Ｈ」、ワードアドレス部は「０４Ｈ」、「００００１
００１１１０００１００（二進数表記）」の下位８ビッ
トがライトデータ部であるから、ライトデータ部は「Ｃ
４Ｈ」である。全体として、モーター１のタイマー値下
位情報１４１ｆを書き換えるための制御信号は、「Ａ０
０４Ｃ４Ｈ」となる。

【００４８】次に、タイマーモード情報１４１ｄを
「０」から「１」に書き換える。主制御装置１から送信
される制御信号は、同様に、そのスレーブアドレス部は
「Ａ０Ｈ」である。タイマーモード情報１４１ｄを書き
換えるものであるため、ワードアドレス部は「０２Ｈ」
である。タイマーモード情報１４１ｄの最下位ビットの
「０」を「１」に書き換えるものであるため、ライトデ
ータ部は「０１Ｈ」である。全体として、モーター１の
タイマーモード情報１４１ｄを「０」から「１」に書き
換えるための制御信号は、「Ａ００２０１Ｈ」である。
この信号が先に図２を用いて説明した第一のクロック信
号と制御信号との約束に従って、モーターへと送信さ
れ、初期化の際に説明したようにモーター１のタイマー
モード情報１４１ｄを書き換える。

【００４９】次に、モーター１の励磁モード情報１４１
ｃを書き換える。本実施例では、回転方向情報１４１ｂ
に関しては、初期化された状態と同じ「時計方向回り」
でモーターを稼働させるため、これらに関しては書き換
えを行う必要がない。モーター１の励磁モード情報１４
１ｃを書き換える制御情報は、スレーブアドレス部は
「Ａ０Ｈ」、ワードアドレス部は「０１Ｈ」、ライトデ
ータ部は「０８Ｈ」であるから、全体として「Ａ００１
０８Ｈ」となる。

【００５０】次に、モーター１のモーターオンオフ情報
１４１ａを書き換える。この制御情報は、スレーブアド
レス部は「Ａ０Ｈ」、ワードアドレス部は「０１Ｈ」、
ライトデータ部は「０９Ｈ」であるから、全体として
「Ａ００１０９Ｈ」となる。これらの目標稼働情報１４
１を基に、モーター１のドライバ部１１のドライバ装置
１８は必要な電流をモーター部１２へ供給し、モーター
１は時計回りに、１−２相励磁で４００Ｈｚで回転す
る。

【００５１】同様に、モーター２のタイマーモード情報
２４１ｄ、タイマー値上位情報２４１ｅ、タイマー値下
位情報２４１ｆ、励磁モード情報２４１ｃ、モーターオ
ンオフ情報２４１ａを書き換えることによって、モータ
ー２は時計回りに、２相励磁で３００Ｈｚで回転する。
ここで、タイマー値上位情報２４１ｅを書き換えるため
の制御信号は「Ａ１０３０ＤＨ」、タイマー値下位情報
２４１ｆを書き換えるための制御信号は「Ａ１０４０５
Ｈ」、タイマーモード情報２４１ｄを書き換えるための
制御信号は「Ａ１０２０１Ｈ」、励磁モード情報２４１
ｃを書き換えるための制御情報は「Ａ１０１０４Ｈ」、
モーターオンオフ情報２４１ａを書き換えるための制御
情報は「Ａ１０１０５Ｈ」となる。

【００５２】次に、モーター１の周波数を４００Ｈｚか
ら８００Ｈｚに変更する。これは、モーター１のタイマ
ー値上位情報１４１ｅとタイマー値下位情報１４１ｆを
書き換えることによって実現することができる。タイマ
ー値上位情報１４１ｅを書き換えるための制御信号のス
レーブアドレス部は「Ａ０Ｈ」、ワードアドレス部は
「０３Ｈ」、上述した周波数制御の方法により、１ＭＨ
ｚは８００Ｈｚの「０００００１００１１１０００１０
（二進数表記）倍」であるため、この上位８ビットがラ
イトデータ部であるから、ライトデータ部は「０４Ｈ」
である。全体として、モーター１のタイマー値上位情報
１４１ｅを書き換えるための制御信号は、「Ａ００３０
４Ｈ」である。また、モーター１のタイマー値下位情報
１４１ｆを書き換えるための制御信号のスレーブアドレ
ス部は「Ａ０Ｈ」、ワードアドレス部は「０４Ｈ」、
「０００００１００１１１０００１０（二進数表記）」
の下位８ビットがライトデータ部であるから、ライトデ
ータ部は「Ｅ２Ｈ」である。全体として、モーター１の
タイマー値下位情報１４１ｆを書き換えるための制御信
号は、「Ａ００４Ｅ２Ｈ」となる。

【００５３】図６にこれらの制御信号によって、タイマ
ー値上位情報１４１ｅとタイマー値下位情報１４１ｆが
書き換えられる様子を示す。モーター１が４００Ｈｚの
周波数で稼働している際のタイマー値上位情報１４１ｅ
は「００００１００１（２進数表記）」で、タイマー値
下位情報１４１ｆは「１１０００１００（２進数表
記）」である。このタイマー値上位情報１４１ｅを制御
信号「Ａ００３０４Ｈ」と第一のクロック信号に基づい
てモーター制御部１０の制御手段１３が書き換えると同
時に、タイマー値下位情報１４１ｆを制御信号「Ａ００
４Ｅ２Ｈ」と第一のクロック信号に基づいてモーター制
御部１０の制御手段１３が書き換え、「１１１０００１
０（２進数表記）」とする。

【００５４】次に、モーター２の周波数を３００Ｈｚか
ら９００Ｈｚに変更する。これも、モーター１の場合と
同様に、モーター２のタイマー値上位情報２４１ｅとタ
イマー値下位情報２４１ｆを書き換えることによって実
現することができる。まず、タイマー値上位情報２４１
ｅを書き換えるための制御信号のスレーブアドレス部は
「Ａ２Ｈ」、ワードアドレス部は「０３Ｈ」、上述した
周波数制御の方法により、１ＭＨｚは９００Ｈｚの「０
００００１０００１０１０１１１（二進数表記）倍」で
あるため、この上位８ビットがライトデータ部であるか
ら、ライトデータ部は「０４Ｈ」である。全体として、
モーター１のタイマー値上位情報２４１ｅを書き換える
ための制御信号は、「Ａ２０３０４Ｈ」である。また、
モーター２のタイマー値下位情報２４１ｆを書き換える
ための制御信号のスレーブアドレス部は「Ａ２Ｈ」、ワ
ードアドレス部は「０４Ｈ」、「０００００１０００１
０１０１１１（二進数表記）」の下位８ビットがライト
データ部であるから、ライトデータ部は「５７Ｈ」であ
る。全体として、モーター２のタイマー値下位情報２４
１ｆを書き換えるための制御信号は、「Ａ２０４５７
Ｈ」となる。

【００５５】次に、モーター１、モーター２を停止させ
る。これは、先にモーター１、モーター２を初期化した
際と同様にモーターオンオフ情報１４１ａ、２４１ａを
書き換えることによって実現することができる。つま
り、モーター１を停止させるための制御情報は「Ａ００
１００Ｈ」であり、モーター２を停止させるための制御
情報を「Ａ２０１００Ｈ」である。

【００５６】図７にモーター１、２を初期化してから、
停止させるまでのそれぞれのモーターの周波数を示し
た。このように、本発明によれば複数のモーターを独立
した周波数で制御できるものである。なお、図７ではモ
ーターの回転数の立ち上がり時などの過渡現象は省略し
て示した。以上で本実施例の「書き込み」制御の説明を
終了する。

【００５７】次に、本実施例の「読み込み」制御の説明
を行う。各モーターのドライバ装置１８、２８の故障に
より、モーター部１２、２２へ異常電流が流れる場合が
ある。このような場合には、モーター部１２、２２の故
障を招き、さらには火災等の恐れもあるため、主制御装
置１が電流の異常を検知し、電力の供給を停止する等の
適切な処置を取ることが望ましい。本実施例では、ドラ
イバ装置１８、２８の電流の異常を検知し、モーター制
御部１０、２０に電流異常信号を送り、モーター制御部
１０、２０の制御手段１３、２３がその電流異常信号を
基に電流異常情報１４２ａ、２４２ａを「１」とし、主
制御装置１がその電流異常情報１４２ａ、２４２ａを読
み取り、異常の場合には各モーターに電流を供給してい
る電源装置５からのリレー６を切断することによって、
火災等を防ぐ例を示す。ここでは、モーター１には電流
異常はなく、モーター２に電流異常がある場合を考え
る。

【００５８】したがって、モーター２のドライバ部２１
の電流異常検出器２９は電流の異常を検出し、その電流
異常情報をモーター制御部２０に送り、制御手段２３に
よって実際稼働情報２４２の電流異常情報２４２ａが
「１」に書き換えられている。なお、モーター１には異
常電流はないため、モーター１の電流異常情報１４２ａ
は「０」が格納されている。

【００５９】図８に電流異常情報を読み込む例の流れを
フローチャートを用いて示した。Ｓ１において、モータ
ー１の電流異常情報１４２ａを主制御装置１は読み込
み、Ｓ２において、主制御装置１の主制御手段２が異常
が無いかどうか確認する。異常を確認しないため、次に
Ｓ３においてモーター２の電流異常情報２４２ａを主制
御装置１に読み込み、Ｓ４において主制御装置１の主制
御手段２は異常が無いかどうか確認する。異常が確認さ
れるため、モーターの励磁用電流の各モーターへの供給
をリレー６を切断することによって（Ｓ５）、停止し、
その旨を主制御手段のユーザーインターフェイス部（図
示せず）に表示することによってユーザーに知らせる
（Ｓ６）。

【００６０】主制御装置１から各モーターに送信される
制御情報は、スレーブアドレス８ビット、ワードアドレ
ス８ビットからなる。まず、モーター１の電流異常情報
を主制御装置１が読み込む場合を説明する。スレーブア
ドレス部は、識別情報１４０として「０００」を有する
モーター１に対する「読み込み」命令であることから
「Ａ１Ｈ」であり、ワードアドレス部はモーターの実際
稼働情報１４２の電流異常情報１４２ａを示す「００
Ｈ」である。したがって、全体としてモーター１の電流
異常情報１４２ａを主制御装置１が読み込むための制御
信号は、「Ａ１００Ｈ」となる。モーター１は、この制
御信号の宛て先信号が自己の識別信号１４０である「０
００」と一致することから、自己に対する制御信号であ
ることが分かり、さらに、スレーブアドレス部の最下位
ビットが「１」であることから、ワードアドレス部が示
す情報を主制御装置１に転送する「読み込み」制御であ
ることが分かる。そして、ワードアドレス部は「００
Ｈ」であり、これはモーターの実際稼働情報１４２の電
流異常情報１４２ａを指している。ここで、モーター１
のドライバ装置１８の励磁電流には異常がないことか
ら、電流異常情報１４２ａには「０」が格納されてい
る。したがって、モーター１のモーター制御部はリード
データ部として電流は正常であることを示す「００Ｈ」
を主制御装置１に送信する。主制御装置１の主制御手段
２は、モーター１から送信されたリードデータ部が電流
が正常であることを示す「００Ｈ」であるため、次の段
階へ進む。

【００６１】次に、主制御装置１の主制御手段２は、モ
ーター２の電流異常情報２４２ａを読み込む。スレーブ
アドレス部は、識別情報２４０として「００１」を有す
るモーター２に対する「読み込み」命令であることから
「Ａ３Ｈ」であり、ワードアドレス部はモーターの実際
稼働情報２４２の電流異常情報２４２ａを示す「００
Ｈ」である。したがって、全体としてモーター２の電流
異常情報２４２ａを主制御装置１が読み込むための制御
信号は、「Ａ３００Ｈ」となる。モーター２は、この制
御信号の宛て先信号が自己の識別信号２４０である「０
０１」と一致することから、自己に対する制御信号であ
ることが分かり、さらに、スレーブアドレス部の最下位
ビットが「１」であることから、ワードアドレス部が示
す情報を主制御装置１に転送する「読み込み」制御であ
ることが分かる。そして、ワードアドレス部は「０１
Ｈ」であり、これはモーターの実際稼働情報２４２の電
流異常情報２４２ａを指している。したがって、モータ
ー２のドライバ装置２８が励磁電流の異常を検知してい
ることから、電流異常情報２４２ａとして「１」が格納
されている。リードデータ部として電流は異常であるこ
とを示す「０１Ｈ」を主制御装置１に送信する。主制御
装置１の主制御手段２は、モーター２から送信されたリ
ードデータ部が電流が異常であることを示す「０１Ｈ」
であるため、リレー６を切断することによって、過負荷
によるモーターの故障、火災等の予防にために、モータ
ーに供給する電流の供給を停止する。また、電流の異常
をユーザーに知らせるために、電流異常を主制御装置１
のユーザーインターフェイス部（図示せず）に表示す
る。このように、本発明によれば、各モーターの状況を
監視することも可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１に
記載の発明によれば、主制御装置１とモーターとをでき
るだけ少ないライン本数で接続し、コストダウンとメン
テナンスの容易性を確保しつつ、各モーターの制御を行
うことができ、さらに、各モーターはクロック発生回路
を有さないにも係わらず、異なった回転速度で各モータ
ーを稼働させることができるという効果を有する。

【００６３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果の他に、各モーターの稼働状況等を
モニターできるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の実施例の全体を示すものである。

【図２】は、書き込み制御、読み込み制御を行う制御信
号／実際稼働情報と第一のクロック信号を示したもので
ある。

【図３】は、実際稼働情報、目標稼働情報とそれらを示
すワードアドレスとの関係を示したものである。

【図４】は、異なる周波数で各モーターを書き込み制御
する手順をフローチャートを用いて示したものである。

【図５】は、目標稼働情報が初期化される様子を示した
ものである。

【図６】は、タイマー値が書き換えられていく様子を示
したものである。

【図７】は、モーター１、モーター２が異なった周波数
で稼働する様子を示したものである。

【図８】は、読み込み制御をおこなうことによって、各
モーターの状況を監視し、異常がある場合には電源を落
とす動作をフローチャートを用いて示したものである。

【符号の説明】

１…主制御装置、２…主制御手段、３…付加手段、４…
クロック発生手段、７…制御ライン、８…クロックライ
ン、１０、２０…モーター制御部、１１、２１…ドライ
バ部、１２、２２…モーター部、１３、２３…制御手
段、１４、２４…記憶手段、１４０、２４０…識別情
報、１４１、２４１…目標稼働情報、１４２、２４２…
実際稼働情報

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モーター制御部とドライバ部とモーター
   部を備えた複数のモーターが主制御装置の主制御手段か
   らの制御信号に基づいて制御されるモーターシステムに
   おいて、 主制御装置はモーターへの制御信号にどのモーターに対
   する制御信号かを示す宛て先信号を付加する付加手段
   と、 一定の周波数のクロック信号を発生するクロック発生手
   段とを設け、 各モーターのモーター制御部は、他のモーターと区別す
   るための識別情報及び目標とする稼働状況を示す目標稼
   働情報を記憶する記憶手段と、 前記制御信号と前記クロック信号を解釈し、目標稼働情
   報を書き換える制御手段とを設け、 主制御装置と各モーターは制御信号を送る制御ラインと
   クロック信号を送るクロックラインによって接続された
   ことを特徴とするモーターシステム。
2. 【請求項２】 各モーターのモーター制御部は、他のモ
   ーターと区別するための識別情報及びモーターの目標と
   する稼働状況を示す目標稼働情報及びモーターの実際の
   稼働状況を示す実際稼働情報を記憶する記憶手段と、 前記制御信号と前記クロック信号を解釈し、目標稼働情
   報を書き換え及び／又は実際稼働情報を主制御装置に読
   み込ませる制御手段とを設けたことを特徴とする請求項
   １記載のモーターシステム。