WO2024100880A1 - 搬送システム - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G54/00—Non-mechanical conveyors not otherwise provided for
- B65G54/02—Non-mechanical conveyors not otherwise provided for electrostatic, electric, or magnetic
Definitions
- This disclosure relates to a transport system that moves multiple moving objects along a transport path.
- conveying systems In the field of FA (Factory Automation), in production lines for assembling and packaging products and packaging food, conveying systems are used to convey objects between multiple stations set up within and between production lines.
- conveying systems have attracted attention as they improve production efficiency, as they divide the conveying route into multiple control zones to move the moving objects as the conveying objects, and each control zone is equipped with a control device that controls the movement of the moving objects, thereby controlling the movement of the moving objects for each control zone using the control device to convey the objects.
- Patent Document 1 discloses a linear track control system equipped with multiple linear motor modules and an operation controller, and a transport system having a carriage as a moving body that moves on a transport path (transport route) formed by multiple linear motor modules.
- the linear track control system disclosed in Patent Document 1 has multiple coil units, multiple control units, a position detection unit, and an allocation unit in each of the multiple linear motor modules.
- the position detection unit detects the position of the carriage, and the allocation unit assigns one control unit to each carriage.
- the control unit to which one carriage is assigned calculates current control information, and performs control so as to supply a drive current according to the current control information to the coil unit required to move the one carriage assigned to the control unit.
- Patent Document 1 when one control unit is assigned to one bogie, if the assigned bogie's position is on one coil unit in the linear motor module, the control unit controls to supply drive current to the coil unit in which the bogie is located. Also, when the assigned bogie's position is near the boundary between two adjacent coil units in the linear motor module, the control unit controls to supply drive current to the two coil units that form the vicinity of the boundary where the bogie is located. Note that in the linear track control system disclosed in Patent Document 1, when multiple bogies enter one linear motor module, the assignment unit assigns one control unit to each bogie, but if the number of bogies entering exceeds the number of control units that the linear motor module has and there are no control units to assign, the assignment unit sends error information to the operation controller.
- the linear track control system prevents the drive force applied to the trolley from being halved in one linear motor module, and eliminates the need to have a costly electric circuit that is intended to supply a drive force to the trolley that can be obtained from two coil units with one coil unit.
- a carriage moves along a conveying path formed by multiple linear motor modules.
- the conveying system is required to be able to control the movement of the carriage with high precision even at the boundaries between adjacent linear motor modules within the conveying system, and to eliminate the need for costly electrical circuits that are intended to supply the driving force to the carriage with one coil unit, such as that obtained from two coil units.
- the conveying system moves multiple carriages along the conveying path, it is desirable for the conveying system to not frequently stop due to some kind of control error in order to improve production efficiency.
- the linear track control system disclosed in Patent Document 1 can control within one linear motor module with one control unit even if a trolley is present at the boundary between adjacent coil units, and the single control unit can control to supply drive current to multiple coil units.
- the linear track control system disclosed in Patent Document 1 when a trolley is present at the boundary between adjacent linear motor modules, the movement of one trolley is controlled simultaneously by two control units, one of the control units possessed by one linear motor module and the other linear motor module. For this reason, the linear track control system disclosed in Patent Document 1 has the problem that it is difficult to control the movement of the trolley with high precision at the boundary between adjacent linear motor modules.
- the linear track control system disclosed in Patent Document 1 when a trolley is present at the boundary between adjacent linear motor modules, if one trolley is controlled using the control unit of one of the adjacent linear motor modules, the control unit of one of the linear motor modules cannot supply drive current to the coil unit of the other linear motor module, and the drive force applied to the trolley is halved. In such a case, in order for the trolley to obtain the same drive force as when both adjacent coil units are driven, the linear track control system disclosed in Patent Document 1 needs to supply twice the drive current to one coil unit that can be controlled to supply drive current by the control unit of one of the linear motor modules, resulting in the problem of high cost of electrical circuits.
- the linear track control system disclosed in Patent Document 1 has a problem that if a carriage enters a linear motor module and there is no control unit to assign, the assignment unit sends error information to the operation controller, and carriage control of all linear motor modules stops. Also, since the linear motor module is equipped with a control unit in the linear track control system disclosed in Patent Document 1, in order to avoid the problem of carriage control of the linear motor module stopping, it is necessary to provide all linear motor modules with the same number of control units as the number of carriages as moving bodies moving on the transport path of the transport system, and there is a problem that the increase in the number of control units leads to an increase in the size and cost of the control system.
- the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a transport system in which transport path units having multiple drive elements that apply driving force to the moving bodies are arranged side by side, the movement of the moving bodies can be controlled with high precision even at the boundary between adjacent transport path units, the cost of the electrical circuit included in one drive element can be prevented from increasing, and control of the moving bodies of the transport system can be prevented from being stopped without increasing the size and cost of the control system.
- the transport system includes a plurality of transport path units that form a transport path along which a plurality of moving bodies move and provide a driving force to the moving bodies, a communication master station communicatively connected to a transport path communication slave station provided in the transport path unit, a communication slave station communicatively connected to the communication master station, a position command generator connected to the communication master station and generating a position command value for the moving body, which is a position command value for each of the plurality of moving bodies, a position generator connected to the communication master station and generating position information for the moving body, which is position information for each of the plurality of moving bodies, a position controller connected to the communication slave station and assigned to the moving body, and generating a drive command value for the moving body based on a position deviation obtained from the position command value for the moving body and the moving body position information or the position command value for the moving body and the position information for the moving body, and a current command generator that generates a current command value for the transport path unit based on the drive command
- the communication master station then performs a first communication in which the position command value for the moving body and the position information or the position deviation for the moving body are transmitted to the communication slave station.
- the communication slave station performs a second communication to transmit the drive command value of the moving body to the communication master station, and the communication master station performs a third communication to transmit the current command value of the transport path unit to the transport path communication slave station.
- the communication slave station performs a fourth communication to transmit the current command value of the transport path unit to the communication master station, and the communication master station performs the third communication.
- the communication slave station when the current command generator is connected to the transport path communication slave station, the communication slave station performs the second communication, and the communication master station performs a fifth communication to transmit the drive command value of the moving body and the position information of the moving body to the transport path communication slave station.
- the transport system according to the present disclosure has adjacently arranged transport path units that apply driving force to the moving body, and can control the movement of the moving body with high precision even at the boundary between adjacent transport path units, thereby suppressing increases in the cost of the electrical circuits included in the transport path units. Furthermore, the transport system according to the present disclosure can suppress the stoppage of control of the moving body of the transport system without increasing the size and cost of the control system.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a transport system according to a first embodiment
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a transport path unit and a movable body according to a first embodiment
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a transport path unit according to a first embodiment
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a controller according to a first embodiment
- FIG. 1 is a diagram showing an example of communication control in a communication master station according to the first embodiment
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a controller according to a first embodiment
- FIG. 1 is a flow diagram showing an example of an operation of a controller according to the first embodiment.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a transport system according to a first embodiment
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a transport path unit and a movable body
- FIG. 11 is a flow diagram showing an example of an operation of the transport path unit according to the first embodiment.
- FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a transport system according to a second embodiment.
- FIG. 13 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a controller according to a second embodiment.
- FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a transport system according to a third embodiment.
- FIG. 13 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a controller according to a third embodiment.
- FIG. 11 is a flow diagram showing an example of an operation of a controller according to a third embodiment.
- FIG. 11 is a flow diagram showing an example of an operation of the transport path unit according to the third embodiment.
- FIG. 13 is a flow diagram showing an example of an operation of the transport path unit according to the third embodiment.
- FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a transport system according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a diagram showing an example of communication control in a communication master station according to a fourth embodiment;
- FIG. 13 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a controller according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a flow diagram showing an example of an operation of a controller according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a flow diagram showing an example of an operation of the transport path unit according to the fourth embodiment.
- FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a transport system according to a fifth embodiment.
- FIG. 13 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a controller according to a fifth embodiment.
- FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a hardware configuration of a controller according to a fifth embodiment.
- FIG. 13 is a flow diagram showing an example of an operation of a controller according to a fifth embodiment.
- FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a transport system according to a sixth embodiment.
- FIG. 13 is a flow chart showing an example of an operation of a controller according to a sixth embodiment.
- FIG. 23 is a flow diagram showing an example of an operation of the transport path unit according to the sixth embodiment.
- FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a transport system according to a seventh embodiment.
- FIG. 23 is a diagram showing an example of the configuration of a current command generator of a controller according to a seventh embodiment;
- FIG. 13 is a flow diagram of a learning process of a current command generator according to a seventh embodiment.
- FIG. 13 is a flow diagram of an inference process of a current command generator according to a seventh embodiment.
- FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of a transport path unit and a movable body according to a modified example.
- FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a transport system according to a modified example.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a transport system according to the first embodiment of the present disclosure.
- the transport system 1 includes a plurality of transport path units 10A to 10H constituting a transport path for a plurality of moving bodies 20A to 20C, a controller 30 for controlling the operation of the plurality of moving bodies 20A to 20C, and a power supply unit 40 for supplying power to the transport path units 10A to 10H.
- the plurality of moving bodies 20A to 20C are installed so as to move along the transport path formed by the transport path units 10A to 10H.
- the plurality of transport path units 10A to 10H may be simply referred to as the transport path unit 10 when it is not necessary to distinguish between them.
- the plurality of moving bodies 20A to 20C may be simply referred to as the moving body 20 when it is not necessary to distinguish between them.
- the transport system 1 may be connected to the control controller 30 with a PLC (Programmable Logic Controller) (not shown) that issues commands to the control controller 30 to execute sequence control from a higher level, an HMI (Human Machine Interface) (not shown) that allows an operator to input parameters and check the operating status of the system, etc.
- PLC Programmable Logic Controller
- HMI Human Machine Interface
- the controller 30 is connected to the transport path units 10 by a first communication line 50, and the transport path units 10 are connected to adjacent transport path units 10 by a second communication line 60.
- the transport path units 10A to 10H are connected to the power supply unit 40 by a power supply line 70.
- control controller 30 and one transport path unit 10 are connected by a first communication line 50, and adjacent transport path units 10 are connected by a second communication line 60, forming a communication network between the control controller 30 and the transport path unit 10 in a daisy chain connection.
- the communication network between the control controller 30 and the transport path unit 10 does not have to be a daisy chain connection.
- the communication network between the control controller 30 and the transport path unit 10 may be in the form of a star connection in which the control controller 30 and a communication hub are connected by a communication line, and the communication hub and each of the transport path units 10A to 10H are connected by a communication line via a communication line extended from the communication hub for each transport path unit 10, or in the form in which the control controller 30 and each of the transport path units 10A to 10H are connected by a communication line via a communication line extended from the control controller 30 for each transport path unit 10.
- connection between the control controller 30 and the transport path unit 10, and the connection between the transport path units 10 themselves are made by the first communication line 50 and the second communication line 60, which are wired, but these may also be connected wirelessly.
- connection between the control controller 30 and the transport path unit 10, and the connection between the transport path units themselves may be configured to be capable of communication by any communication means.
- the power supply line 70 has a positive busbar and a negative busbar.
- the positive busbar is connected to the positive pole of the power supply unit 40, and the negative busbar is connected to the negative pole of the power supply unit 40.
- FIG. 1 also shows a multi-drop connection in which each of the transport path units 10A to 10H is connected to a common power line 70 and is configured to share the power supplied from the power supply unit 40.
- the connection between the transport path unit 10 and the power supply unit 40 does not have to be in the form of a multi-drop connection.
- the connection between the power supply unit 40 and the transport path unit 10 may be in the form of a daisy chain connection, in which the power supply unit 40 is connected to one transport path unit 10 by a power line and adjacent transport path units 10 are connected by power lines.
- the transport system 1 may have multiple power supply units, and multiple transport path units 10 are connected to one power supply unit by power lines to form a power supply domain in which power supply to the transport path units 10 is distributed.
- the multiple transport path units 10A to 10H include transport path units 10A, 10B, 10E, and 10F that form a straight track, and transport path units 10C, 10D, 10G, and 10H that form a curved track, and these multiple transport path units 10 are connected to form a transport path for the moving body 20.
- the transport system 1 is a system that can move the moving body 20 along the transport path by controlling the drive elements 12 provided in the transport path units 10 based on control data output from the control controller 30.
- the transport system 1 is shown as having a closed loop transport path formed by connecting multiple transport path units 10A to 10H.
- the transport system 1 has eight transport path units 10, but the number of transport path units 10 is not particularly limited.
- the transport path units 10 are not limited to the shape shown in FIG. 1.
- the transport path units 10 may have various shapes, such as a Y shape with branches, a T shape, a cross shape, and the like.
- the transport system 1 can have various transport paths by combining transport path units 10 of various shapes.
- the transport path may be configured as a path with a start point and an end point.
- the transport system 1 has three moving bodies 20A to 20C, but the number of moving bodies 20 is not limited to three, and it is sufficient to have as many as necessary.
- the components are explained using as an example a moving magnet type linear transport system in which the moving body 20 is equipped with a magnet, the transport path unit 10 is equipped with a coil, and these magnets and coils form a moving magnet type linear motor, so that the moving body 20 moves along the transport path formed by the transport path unit 10.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the transport path unit and the moving body according to the first embodiment of the present disclosure.
- the transport path units 10A to 10H may differ in the number of drive elements 12 depending on the shape, but since they have the same configuration except for the number of drive elements 12, FIG. 2 shows one transport path unit 10. Furthermore, since the moving bodies 20A to 20C have the same configuration, FIG. 2 shows one moving body 20. Furthermore, FIG. 2 shows the path direction, which is the direction along the extension of the transport path formed by the transport path unit 10, as the X-axis.
- the moving body 20 is provided with a mover magnet group 22 in which an S-pole magnet and an N-pole magnet are arranged along the X-axis direction on a moving body base material 21.
- the mover magnet group 22 is illustrated as one S-pole magnet and one N-pole magnet, but any number of S-pole magnets and N-pole magnets may be arranged alternately along the X-axis direction.
- the moving body 20 moves by obtaining a driving force due to the interaction between an electromagnetic field generated by a coil 121 of the transport path unit 10 (described later) and a magnetic field generated by the mover magnet group 22.
- the moving body 20 is provided with a position detection magnet group 23 for detecting the position of the moving body 20 by a position sensor 131 provided on a scale 13 described later on the moving body base material 21.
- the position detection magnet group 23 is illustrated as four S-pole magnets and four N-pole magnets arranged alternately along the X-axis direction, but any number of S-pole magnets and N-pole magnets as the position detection magnet group 23 may be arranged alternately along the X-axis direction.
- the mover magnet group 22 is arranged in a position on the moving body base material 21 opposite a coil 121 (described later), and the position detection magnet group 23 is arranged in a position on the moving body base material 21 opposite a position sensor 131 (described later). Therefore, the mover magnet group 22 and the position detection magnet group 23 are arranged in different positions on the moving body base material 21.
- the moving body 20 does not necessarily have to include the position detection magnet group 23. If the moving body 20 does not include the position detection magnet group 23, the mover magnet group 22 is disposed in a position where the magnetic field can be detected by the position sensor 131 described later, and the mover magnet group 22 can also serve as the position detection magnet group 23.
- the transport path unit 10 includes a transport path communication slave station 11 that transmits and receives control data to and from the control controller 30 and other transport path units 10, a plurality of drive elements 12 that provide driving force to the moving body 20, a scale 13 that includes a plurality of position sensors 131, and a position calculator 14 that calculates scale detection information based on detection signals output from the position sensors 131.
- a transport path communication slave station 11 that transmits and receives control data to and from the control controller 30 and other transport path units 10
- a plurality of drive elements 12 that provide driving force to the moving body 20
- a scale 13 that includes a plurality of position sensors 131
- a position calculator 14 that calculates scale detection information based on detection signals output from the position sensors 131.
- one of the drive elements 12 is illustrated surrounded by a dashed line.
- the transport path unit 10 also includes an internal power bus that is connected to the power line 70.
- the internal power bus is composed of a positive power bus that is connected to the positive bus of the power line 70
- the transport path communication slave station 11, drive element 12, scale 13, position sensor 131, and position calculator 14 will be described with the same alphabetical characters as those attached to the transport path units 10 in this disclosure.
- the transport path communication slave station 11, drive element 12, scale 13, position sensor 131, and position calculator 14 provided in the transport path unit 10A will be described as the transport path communication slave station 11A, drive element 12A, scale 13A, position sensor 131A, and position calculator 14A.
- the transport path communication slave station 11 is an interface for transmitting and receiving control data to and from the control controller 30, and transmitting and receiving control data to and from the adjacent transport path unit 10.
- the transport path communication slave station 11 of one transport path unit 10 connected to the control controller 30 is connected to a first communication line 50 for connecting to the control controller 30 and a second communication line 60 for connecting to the adjacent transport path unit 10.
- transport path communication slave station 11 of a transport path unit 10 that is not connected to the control controller 30 and is sandwiched between the transport path units 10 (for example, transport path unit 10B sandwiched between transport path unit 10A and transport path unit 10C) is connected to two second communication lines 60 for connecting to the adjacent transport path unit 10.
- the transport path communication slave station 11 may employ fixed-period communication in which communication is performed at an arbitrarily set predetermined communication period, or may employ non-fixed-period communication in which a predetermined communication period is not set.
- the control data transmitted and received by the transport path communication slave station 11 is data for controlling the movement of the mobile body 20 in the transport system 1, and includes a current command value and scale detection information, which will be described later.
- the driving elements 12 are arranged continuously along the X-axis direction of the transport path unit 10, and provide a driving force to the moving body 20 that has entered the transport path unit 10 based on the control data received by the transport path communication slave station 11.
- FIG. 2 shows an example in which nine driving elements 12 are arranged in the transport path unit 10.
- Each driving element 12 includes a coil 121 that generates an electromagnetic field for providing a driving force to the moving body 20, an inverter circuit 122 that controls the current supplied by the coil 121 to generate the electromagnetic field, a current sensor 123 that detects the actual current value RA supplied to the coil 121, and a current controller 124 that controls the operation of the inverter circuit 122.
- Each configuration of the driving element 12 is described below.
- the coil 121, the inverter circuit 122, the current sensor 123, and the current controller 124 will be described with the same alphabetical characters as those given to the transport path units 10 in this specification.
- the coil 121, the inverter circuit 122, the current sensor 123, and the current controller 124 provided in the drive element 12A of the transport path unit 10A will be described as the coil 121A, the inverter circuit 122A, the current sensor 123A, and the current controller 124A.
- the coil 121 is a wound coil with a conductive winding wound around an iron core, and a current sensor 123 is connected to one of the ends of the winding.
- One of the ends of the winding of the coil 121 is connected to the inverter circuit 122 via the current sensor 123, and the other end is connected to the inverter circuit 122, so that both ends of the winding are connected to the inverter circuit 122.
- the inverter circuit 122 is an electric circuit that controls the current supplied to the coil 121.
- the inverter circuit 122 is an electric circuit included in one driving element 12.
- the inverter circuit 122 has one end connected to the positive power bus and the other end connected to the negative power bus, and is supplied with power from the power supply unit 40 via the power line 70.
- the inverter circuit 122 is also connected to the current controller 124 via an internal bus.
- the inverter circuit 122 operates based on a control signal for controlling the operation of the inverter circuit 122 output from the current controller 124 described later, and operates to supply the necessary current from the power supply unit 40 to the coil 121.
- the inverter circuit 122 may adopt an electric circuit form according to the power supplied from the power supply unit 40.
- a single-phase full-bridge circuit or a single-phase half-bridge circuit may be adopted, and in the case of three-phase power, a three-phase full-bridge circuit or a three-phase half-bridge circuit may be adopted.
- Current sensor 123 is connected to one end of the winding of coil 121 and detects actual current value RA, which is the value of the current supplied to coil 121 and actually flowing through coil 121.
- the detected actual current value RA is output to current controller 124 via the internal bus.
- the current controller 124 is a calculation circuit that calculates a control signal to control the operation of the inverter circuit 122 so that the inverter circuit 122 can control the current supplied to the coil 121.
- the current controller 124 is connected to the transport path communication slave station 11 and the current sensor 123 via an internal bus.
- the current controller 124 calculates the voltage value of the current supplied to the coil 121 based on the current command value included in the control data received by the transport path communication slave station 11 and the actual current value RA detected by the current sensor 123.
- the calculation of the voltage value by the current controller 124 may be performed, for example, by PID (Proportional-Integral-Differential) control based on the deviation between the current command value and the actual current value RA.
- the current controller 124 generates a PWM (Pulse-Width-Modulation) signal obtained by comparing the calculated voltage value with a triangular wave of the voltage value in the power line 70.
- the PWM signal is a control signal for controlling the operation of the inverter circuit 122.
- the current controller 124 outputs the control signal to the inverter circuit 122 via the internal bus.
- the scale 13 outputs a detection signal to obtain the position of the moving body 20 in the transport path unit 10.
- the scale 13 is arranged along the X-axis direction in the transport path unit 10, and is equipped with a plurality of position sensors 131 that detect the position detection magnet group 23 or the mover magnet group 22 provided on the moving body 20. Note that in the following explanation, a configuration in which the moving body 20 is equipped with the position detection magnet group 23 will be explained, but if the moving body 20 does not have the position detection magnet group 23, the position detection magnet group 23 can also be read as the mover magnet group 22.
- the position sensor 131 is a sensor that can detect the magnetic field emitted from the position detection magnet group 23, and for example, a Hall sensor or a magnetic resistance sensor can be used.
- the multiple position sensors 131 are positioned on the scale 13 opposite the position detection magnet group 23 provided on the moving body 20, and are arranged along the transport path formed by the transport path unit 10.
- FIG. 2 illustrates an example in which nine position sensors 131 are arranged along the X-axis direction on the scale 13 in one transport path unit 10.
- the number of position sensors 131 arranged on the scale 13 in one transport path unit 10 may be any desired number depending on conditions such as the length of the transport path of one transport path unit 10, the size of the moving body 20, and the detection frequency of the moving body 20.
- the position sensor 131 When a Hall sensor is used as the position sensor 131, for example, one Hall sensor having two Hall elements arranged at an interval of half the magnetization pitch of the position detection magnet group 23 can be adopted.
- the magnetization pitch is the distance from one end of one N-pole magnet (or S-pole magnet) to one end of the adjacent S-pole magnet (or N-pole magnet) on the opposite side in the direction in which the N-pole magnets and S-pole magnets of the position detection magnet group 23 are aligned.
- the magnetization pitch in the position detection magnet group 23 shown in FIG. 2 is the length of one N-pole magnet or one S-pole magnet in the X-axis direction.
- the scale 13 equipped with such a Hall sensor as the position sensor 131 outputs a SIN wave corresponding to the N-pole magnet of the position detection magnet group 23 and a COS wave corresponding to the S-pole magnet as detection signals when the moving body 20 passes one position sensor 131 of the scale 13.
- the sine wave and cosine wave output from the scale 13 are detected by an analog-to-digital (AD) converter (not shown) and acquired by a position calculator 14 (described below).
- the scale 13 is an example of a position detector.
- the position calculator 14 is a calculation circuit that calculates scale detection information based on the detection signal output from the position sensor 131.
- the position calculator 14 is connected to the transport path communication slave station 11 via an internal bus.
- the detection signal output from the scale 13 is a sine wave and a cosine wave
- the position calculator 14 acquires the sine wave and the cosine wave via an AD converter (not shown) and performs an arctangent function (ARCTAN) calculation based on the acquired sine wave and the cosine wave.
- ARCTAN arctangent function
- the position calculator 14 then outputs the scale detection information to the transport path communication slave station 11.
- the scale detection information is an example of control data transmitted by the transport path communication slave station 11.
- Fig. 3 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the transport path unit according to the first embodiment.
- the hardware of the transport path unit 10 includes a communication interface (communication I/F) 1001 functioning as the transport path communication slave station 11, a processor 1002 functioning as the current controller 124 and the position calculator 14, a memory 1003 for reading and writing various data used for each calculation in the processor 1002, and the coil 121, inverter circuit 122, current sensor 123, and scale 13 described above.
- communication I/F communication interface
- processor 1002 functioning as the current controller 124 and the position calculator 14
- memory 1003 for reading and writing various data used for each calculation in the processor 1002
- the coil 121, inverter circuit 122, current sensor 123, and scale 13 described above.
- the processor 1002 is a processor 1002 that can calculate a control signal as the current controller 124 and calculate scale detection information as the position calculator 14, and can be, for example, a microprocessor, a microcomputer, a CPU (Central Processing Unit), or a DSP (Digital Signal Processor).
- the memory 1003 includes a non-volatile memory that stores each calculation program executed by the processor 1002, and a volatile memory that serves as a work memory during each calculation by the processor 1002. Note that, in FIG. 3, the hardware configuration of the transport path unit 10 is illustrated with one processor 1002 as an example, but it may be configured to include multiple processors, such as a processor that functions as the current controller 124 and a processor that functions as the position calculator 14. In addition, the hardware configuration of the transport path unit 10 may be configured to include multiple processors that function as the current controller 124.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the control controller according to the first embodiment.
- the control controller 30 includes a communication master 31 that transmits and receives various command values and information to and from a communication slave 32 for generating control data transmitted from the control controller 30, a communication slave 32 that transmits and receives various command values and information to and from the communication master 31 for generating control data transmitted from the control controller 30, a position command generator 33 that generates a position command value for the moving body 20, a position generator 34 that generates position information for the moving body 20 on the conveying path of the conveying system 1 based on the scale detection information received from the conveying path unit 10, a position controller 35 that generates a drive command value for the moving body 20 based on the position command value for the moving body 20 and the position information for the moving body 20, and a current command generator 36 that generates current command values for all conveying path units 10 on the conveying path of the conveying system 1 based on the drive command value for the moving body 20 and the position information for the moving body 20.
- the communication master station 31 is an interface for transmitting and receiving generated data including various command values and information to and from the communication slave station 32 described below, and for transmitting and receiving control data to and from the transport path communication slave station 11 provided in the transport path unit 10.
- the communication master station 31 is communicably connected to the communication slave station 32 via an internal bus in the control controller 30, and is configured to transmit and receive generated data including various command values and information to and from the communication slave station 32 at a fixed communication cycle.
- the communication master station 31 is also configured to be able to perform one-to-many communication with the communication slave station 32 and the transport path communication slave station 11.
- the communication master station 31 is connected to the position command generator 33, position generator 34, and current command generator 36 (described later) via an internal bus in the control controller 30, and is configured to be able to exchange generated data including various command values and information with the position command generator 33, position generator 34, and current command generator 36.
- a specific explanation of the connections between the communication master station 31, the communication slave station 32, and the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10, the communication control of the communication master station 31 with respect to transmission and reception with the communication slave station 32, and transmission and reception with respect to the transport path communication slave station 11 provided in the transport path unit 10 will be described later.
- the communication slave station 32 is an interface for transmitting and receiving generated data including various command values and information to and from the communication master station 31, and transmitting and receiving control data to and from the transport path communication slave station 11 provided in the transport path unit 10.
- the communication slave station 32 is communicatively connected to the communication master station 31 via an internal bus in the control controller 30.
- the communication slave station 32 is composed of three communication slave stations 32A, 32B, and 32C as shown in FIG. 4. When there is no need to distinguish between them, these communication slave stations 32A, 32B, and 32C may be simply referred to as communication slave stations 32.
- the communication slave 32 is connected to the position controller 35 (described later) via an internal bus in the control controller 30, and is configured to be able to exchange various command values and information with the position controller 35.
- the control controller 30 according to the first embodiment has three position controllers 35A, 35B, and 35C as shown in FIG. 4, and the communication slave 32A is connected to the position controller 35A via an internal bus, the communication slave 32B is connected to the position controller 35B via an internal bus, and the communication slave 32C is connected to the position controller 35C via an internal bus.
- the communication slaves 32 are provided in the same number as the position controllers 35 so as to be able to communicate one-to-one with the position controllers 35. A specific description of the position controllers 35A, 35B, and 35C will be given later.
- the position command generator 33 is a calculation circuit that generates a position command value for the moving body 20.
- the position command generator 33 When the conveying system 1 is equipped with three moving bodies 20A, 20B, and 20C as shown in FIG. 1, the position command generator 33 generates a position command value for the moving body 20A, a position command value for the moving body 20B, and a position command value for the moving body 20C.
- the position command generator 33 generates a position command value for the moving body 20, which is a position command value for each moving body 20 equipped in the conveying system 1.
- the position command value is, for example, a command value indicating a destination position on the conveying path of the moving body 20.
- the position command generator 33 outputs the generated position command value to the communication master station 31.
- the position command value is an example of various command values for generating control data, and is generated data.
- the position command generator 33 can generate a position command for each moving body 20 based on a position command generation program stored in the memory of the control controller 30. Note that when generating a position command value, the position command generator 33 may generate a position command value for each moving body 20 based on external information, such as, for example, a command from a programmable logic controller (PLC) (not shown) connected to the control controller 30, or an operator command from an HMI (Human machine interface).
- PLC programmable logic controller
- the position generator 34 is a calculation circuit that generates position information of the moving body 20 on the transport path of the transport system 1 based on the scale detection information received from the transport path units 10.
- the position generator 34 calculates the position information of the moving body 20 on the transport path based on the scale detection information included in the control data received from all transport path units 10 that make up the transport path.
- the position generator 34 calculates and generates the position information of the moving body 20A, the position information of the moving body 20B, and the position information of the moving body 20C, which are information indicating the positions of the moving bodies 20A, 20B, and 20C on the conveying path, based on the scale detection information included in all the control data received from the conveying path units 10A to 10H. In other words, the position generator 34 generates the position information of the moving body 20, which is the position information for each moving body 20 provided in the conveying system 1.
- the position information of the moving body 20 is information indicating the position of the moving body 20 on the conveying path of the conveying system 1 in absolute position.
- the position generator 34 outputs the generated position information of the moving body 20 to the communication master station 31. Note that the position information of the moving body 20 is an example of information for generating control data, and is generated data.
- the position generator 34 can generate the position information of the moving body 20 by, for example, performing a calculation in which all received scale detection information is added by an adder, or by storing in advance in the memory of the control controller 30 a record table that records the number of transport path units 10 that make up the transport path and their identification information, and then comparing all received scale detection information with the record table.
- Various calculation methods can be used.
- the position controller 35 is a calculation circuit that generates a drive command value for the moving body 20 based on the position command value for the moving body 20 generated by the position command generator 33 and the position information for the moving body 20 generated by the position generator 34.
- the position controller 35 is composed of three position controllers 35A, 35B, and 35C as shown in FIG. 4. When there is no need to distinguish between the position controllers 35A, 35B, and 35C, they may be simply referred to as position controllers 35.
- the position controllers 35 are assigned to the moving bodies 20 provided in the transport system 1, and are configured to generate drive command values for the assigned moving bodies 20.
- the transport system 1 is provided with three moving bodies 20A, 20B, and 20C, and one position controller 35 is assigned to each moving body 20.
- the position controller 35A is assigned to generate a drive command value for the moving body 20A
- the position controller 35B is assigned to generate a drive command value for the moving body 20B
- the position controller 35C is assigned to generate a drive command value for the moving body 20C.
- the position controller 35A outputs the generated drive command value for the moving body 20A to the communication slave 32A
- the position controller 35B outputs the generated drive command value for the moving body 20B to the communication slave 32B
- the position controller 35C outputs the generated drive command value for the moving body 20C to the communication slave 32C.
- the drive command value for the moving body 20 is an example of various command values for generating control data, and is generated data.
- the number of moving bodies 20 to be assigned to the position controller 35 can be determined arbitrarily and can be set before the transport system 1 is operated. As shown in FIG. 1, when the transport system 1 is provided with three moving bodies 20A, 20B, and 20C, for example, all of the three moving bodies 20A, 20B, and 20C may be assigned to one position controller 35.
- the controller 30 may be provided with nine position controllers 35 and one moving body may be assigned to one position controller 35 to assign the nine moving bodies to the nine position controllers 35, or may be provided with three position controllers 35 and three moving bodies may be assigned to one position controller 35 to assign the nine moving bodies to the three position controllers 35, or may be provided with one position controller 35 and one position controller 35 to assign the nine moving bodies to one position controller 35 to assign the nine moving bodies to one position controller 35.
- the conveying system 1 as a whole can be configured to have a maximum of the same number of position controllers 35 as the number of moving bodies 20 provided in the conveying system 1.
- One method for generating a drive command value for the moving body 20 by the position controller 35 is to calculate a position deviation from the position command value of a specific moving body 20 and the position information of the specific moving body 20 based on the position command value of the moving body 20 generated by the position command generator 33 and the position information of the moving body 20 generated by the position generator 34, and to generate a speed command value for the specific moving body 20 by a PID (Proportional-Integral-Differential) control calculation using the calculated position deviation.
- the speed command value is a value calculated from the position deviation to determine the speed to be given to the moving body 20.
- the speed command value of the moving body 20 is an example of a drive command value.
- the position controller 35A assigned to the moving body 20A calculates a position deviation based on the position command value of the moving body 20A generated by the position command generator 33 and the position information of the moving body 20 generated by the position generator 34, and performs a PID control calculation using the position deviation to generate a speed command value for the moving body 20A.
- the assigned position controllers 35B and 35C generate speed command values for the moving bodies 20B and 20C from their respective position command values and position information.
- another method of generating a drive command value for the moving body 20 by the position controller 35 is to generate a speed command value for a specified moving body 20 as described above, and calculate the speed of the specified moving body 20 by differentially calculating the position information of the specified moving body 20.
- This other method then calculates a speed deviation from the speed command value for the specified moving body 20 and the speed of the specified moving body 20, and generates a thrust command value for the specified moving body 20 by calculating PID (Proportional-Integral-Differential) control using the calculated speed deviation.
- the thrust command value is a value calculated as the speed to be given to the moving body 20 from the speed deviation.
- the generation of the drive command value for the moving body 20 in this different method generates the drive command value based on the position command value for the moving body 20 generated by the position command generator 33 and the position information of the moving body 20 generated by the position generator 34, and the drive command value is generated based on the position command value for the moving body 20 generated by the position command generator 33 and the position information of the moving body 20 generated by the position generator 34.
- the thrust command value for the moving body 20 is an example of a drive command value.
- the position controller 35A assigned to the moving body 20A generates a speed command value for the moving body 20A as described above, and calculates the speed of the moving body 20A by differentially calculating the position information of the moving body 20.
- This other method calculates a speed deviation from the speed command value for the moving body 20A and the speed of the moving body 20A, and generates a thrust command value for the moving body 20A by a PID control calculation using the calculated speed deviation.
- the assigned position controllers 35B and 35C similarly generate thrust command values for the moving bodies 20B and 20C from their respective position command values and position information.
- the position controller 35 generates either a speed command value for the moving body 20 or a thrust command value for the moving body 20, and outputs either the speed command value for the moving body 20 or the thrust command value for the moving body 20 to the communication slave station 32 as a drive command value for the moving body 20.
- the current command generator 36 is an arithmetic circuit that generates current command values for all transport path units 10 on the transport path of the transport system 1 based on the drive command value of the moving body 20 and position information of the moving body 20. In other words, the current command generator 36 generates current command values for multiple transport path units 10 as one control target.
- the current command value is a command value that indicates the magnitude of the current to be supplied to the coil 121 included in each drive element 12 provided in the transport path unit 10.
- the current command generator 36 generates a current command value based on the drive command value of the moving body 20 and the position information of the moving body 20, but when the drive command value of the moving body 20 is a speed command value, it generates it as a command value that indicates the magnitude of the current to be supplied to the coil 121 to give the speed specified by the speed command value as a driving force to the moving body 20.
- the current command generator 36 when the drive command value for the moving body 20 is a thrust command value, the current command generator 36 generates a command value indicating the magnitude of the current to be supplied to the coil 121 to provide the speed specified by the thrust command value as a driving force to the moving body 20.
- the current command generator 36 generates current command values for all the transport path units 10 on the transport path of the transport system 1.
- the current command generator 36 uses an arithmetic expression stored in the memory of the controller 30 to calculate and generate a current command value for all coils 121 included in all transport path units 10. Specifically, in the case where eight transport path units 10 are provided as in the transport system 1 shown in FIG. 1 and one transport path unit 10 has nine coils 121 as shown in FIG. 2, the current command generator 36 generates a current command value for 72 coils 121.
- the arithmetic expression used here may be any expression that converts the speed of the moving body 20 specified by the speed command value or thrust command value as the drive command value into the magnitude of the current supplied to the coils 121, and any arithmetic expression used in known motor control may be used.
- the current command generator 36 outputs all the generated current command values to the communication master station 31.
- the communication master station 31 which has acquired the current command values, transmits the current command values to the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10.
- the current command values are an example of control data transmitted by the control controller 30.
- the communication master station 31 is connected to the communication slave station 32A via an internal bus.
- the communication slave station 32A is connected to the communication slave station 32B via an internal bus.
- the communication slave station 32B is connected to the communication slave station 32C via an internal bus.
- the communication master station 31 and the communication slave stations 32A, 32B, and 32C are connected by a daisy chain connection, and generated data including various command values and information for generating control data can be transmitted and received between the communication master station 31 and the communication slave station 32.
- serial communication can be adopted for the transmission and reception of various command values and information between the communication master station 31 and the communication slave station 32, and an increase in the internal bus can be suppressed.
- the communication master station 31 and the communication slave station 32 are daisy-chained as shown in Figure 4, when the communication master station 31 transmits or receives generated data to or from the communication slave station 32A, it does so via the internal bus connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A.
- the communication master station 31 transmits or receives generated data to or from the communication slave station 32B, it transmits or receives the data via the internal bus connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, and the internal bus connecting the communication slave station 32A and the communication slave station 32B.
- the communication slave station 32B transmits or receives data to or from the communication master station 31 via the communication slave station 32A.
- the communication master station 31 transmits and receives generated data to and from the communication slave station 32C
- the communication master station 31 transmits and receives the data via an internal bus connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A, an internal bus connecting the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, and the communication slave station 32B, and an internal bus connecting the communication slave station 32B, the communication slave station 32B, and the communication slave station 32C.
- the communication slave station 32C transmits and receives data to and from the communication master station 31 via the communication slave stations 32A and 32B. Even in this configuration, it can be said that the communication master station 31 transmits and receives generated data to and from the communication slave stations 32A, 32B, and 32C.
- the communication master station 31 is also configured to have two channels, a transmission channel and a reception channel.
- communication slave station 32C is connected to communication slave station 32B and to a first communication line 50 connected to transport path unit 10.
- communication slave station 32C provided in control controller 30 and transport path communication slave station 11 provided in transport path unit 10 are connected via first communication line 50 to form a communication network for transmitting and receiving control data between control controller 30 and transport path unit 10.
- communication slave station 32 and transport path communication slave station 11 are connected by a daisy chain connection, and control data can be transmitted and received between communication master station 31 and transport path communication slave station 11 via communication slave station 32.
- control controller 30 does not necessarily need to connect the communication slave station 32C to the first communication line 50, but only needs to be able to configure a communication network for transmitting and receiving control data between the control controller 30 and the transport path unit 10.
- control controller 30 may be configured so that a communication network for transmitting and receiving control data between the control controller 30 and the transport path unit 10 is configured by connecting the communication master station 31 and the transport path communication slave station 11 provided in the transport path unit 10 via the first communication line 50.
- the communication master station 31 transmits and receives control data to and from the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10
- the communication master station 31 transmits and receives via the internal bus connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, the internal bus connecting the communication slave station 32A and the communication slave station 32B, the communication slave station 32B, the internal bus connecting the communication slave station 32B and the communication slave station 32C, the communication slave station 32C, and the first communication line 50.
- the communication master station 31 transmits and receives with the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10 via the first communication line 50.
- control controller 30 transmits and receives control data to and from the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10.
- serial communication can be used to send and receive control data between the communication master station 31 and the transport path communication slave station 11, which reduces the number of communication lines.
- FIG. 5 is a diagram showing an example of communication control in the communication master station according to the first embodiment. Using FIG. 5, the communication control of the communication master station 31 with respect to transmission and reception with the communication slave station 32 performed by the communication master station 31, and transmission and reception with the transport path communication slave station 11 provided in the transport path unit 10 performed by the communication master station 31 will be specifically described.
- the communication master station 31 is configured to transmit generated data to the communication slave station 32.
- the communication master station 31 is configured to designate a desired communication slave station 32 as a communication destination from among the multiple communication slave stations 32A to 32C, and transmit generated data to the designated communication slave station 32.
- the communication master station 31 is configured to transmit control data to the transport path communication slave station 11.
- the communication master station 31 is configured to designate a desired transport path communication slave station 11 from among the multiple transport path communication slave stations 11A to 11H, and transmit control data to the designated transport path communication slave station 11.
- the communication master station 31 is also configured to receive generated data from one or more communication slave stations 32.
- the communication master station 31 is configured to receive control data from the multiple transport path communication slave stations 11. As shown in FIG.
- the communication master station 31 uses the transmission channel SC and the reception channel RC to transmit and receive generated data including various command values and information for generating control data to and from the communication slave station 32, and transmit and receive control data to and from the transport path communication slave station 11.
- the communication master station 31 controls communication so that each communication frame is sent and received once with the communication slave station 32 and the transport path communication slave station 11 within a predetermined fixed communication cycle CTn (n is a natural number).
- the communication master station 31 uses the transmission channel SC within a communication cycle CT1 to designate communication slave station 32A and transmit a communication frame T1A to communication slave station 32A, to designate communication slave station 32B and transmit a communication frame T1B to communication slave station 32B, and to designate communication slave station 32C and transmit a communication frame T1C to communication slave station 32C.
- the transmission of these communication frames T1A, T1B, and T1C is an example of the first communication.
- the communication master station 31 transmits communication frames T1A, T1B, and T1C to the communication slave stations 32A-32C, if there is no need to designate each of the communication slave stations 32A-32C, the communication master station 31 does not have to designate the communication slave stations 32A-32C.
- Examples of cases where the communication master station 31 does not need to specify the communication slave station 32 include cases where the transport system 1 has only one communication slave station 32, cases where the destination communication slave station 32 is determined in advance in the transport system 1, etc.
- the communication master station 31 uses the transmission channel SC to specify the transport path communication slave station 11A and transmit a communication frame T2A to the transport path communication slave station 11A, to specify the transport path communication slave station 11B and transmit a communication frame T2B to the transport path communication slave station 11B, and similarly to specify the transport path communication slave stations 11C to 11H and transmit communication frames T2C to T2H to the transport path communication slave stations 11C to 11H.
- the transmission of these communication frames T2A to T2H is an example of the third communication.
- the communication master station 31 transmits the communication frames T2A-T1H to the transport path communication slave stations 11A-11H, if there is no need to specify each of the transport path communication slave stations 11A-11H, the communication master station 31 may not specify the transport path communication slave stations 11A-11H.
- Scenario in which the communication master station 31 does not need to specify the transport path communication slave station 11 includes, for example, when the transport system 1 has only one transport path communication slave station 11, when the destination transport path communication slave station 11 is determined in advance in the transport system 1, and so on.
- the communication master station 31 controls the communication cycle CT1 to be divided by time slots and to transmit each communication frame in a time-division manner.
- the communication master station 31 receives a communication frame R1A from the communication slave station 32A, receives a communication frame R1B from the communication slave station 32B, and receives a communication frame R1C from the communication slave station 32C, using the receiving channel RC within the communication cycle CT1.
- the communication slave station 32A transmits a communication frame R1A toward the communication master station 31
- the communication slave station 32B transmits a communication frame R1B toward the communication master station 31
- the communication slave station 32C transmits a communication frame R1C toward the communication master station 31.
- the transmission of these communication frames R1A, R1B, and R1C is an example of the second communication.
- the communication master station 31 uses the receiving channel RC to receive a communication frame R2A from the transport path communication slave station 11A, a communication frame R2B from the transport path communication slave station 11B, and similarly receives communication frames R2C to R2H from the transport path communication slave stations 11C to 11H.
- the transport path communication slave station 11A transmits a communication frame R2A toward the communication master station 31
- the transport path communication slave station 11B transmits a communication frame R2B toward the communication master station 31
- the transport path communication slave stations 11C to 11H transmit communication frames R2C to R2H toward the communication master station 31.
- the transmission of these communication frames R2A to R2H is an example of a sixth communication.
- the communication master station 31 controls the communication cycle CT1 to be divided by time slots and to receive each communication frame in a time-division manner.
- the communication frame T1A transmitted by the communication master 31 to the communication slave 32A is composed of a header, footer, and payload.
- the communication frame T1A is a communication frame for specifying the communication slave 32A and transmitting generated data to the communication slave 32A.
- the communication frame T1A has a header containing designation information for the communication slave 32A (destination address, etc.), and the communication slave 32A is specified by the header information.
- the payload contains a position command value for the mobile unit 20A and position information for the mobile unit 20A.
- the footer contains frame check sequence data, etc., for confirming that the communication frame has been accurately received at the receiving end.
- Communication frames T1B, T1C are communication frames for specifying communication slaves 32B, 32C and transmitting generated data to communication slaves 32B, 32C, and include designation information for communication slaves 32B, 32C as the header, and position command values for mobile units 20B, 20C and position information for mobile units 20B, 20C as the payload.
- Frame check sequence data and the like are attached to the footer. This allows communication master 31 to designate the desired communication slave 32 as the communication destination and transmit generated data to the specified communication slave 32.
- the communication frame T2A transmitted from the communication master station 31 to the transport path communication slave station 11A is composed of a header, a footer, and a payload.
- the communication frame T2A is a communication frame for specifying the transport path communication slave station 11A and transmitting control data to the transport path communication slave station 11A.
- the communication frame T2A has designation information (destination address, etc.) for the transport path communication slave station 11A attached as the header, and the transport path communication slave station 11A is specified by the header information.
- the payload includes a current command value for controlling the energization or de-energization of all coils 121A included in the transport path unit 10A that includes the transport path communication slave station 11A.
- the footer has frame check sequence data, etc. attached to confirm that the communication frame has been accurately received at the receiving end.
- the communication frames T2B to T2H (not shown) are communication frames for specifying the transport path communication slave stations 11B to 11H and transmitting current command values for controlling the energization or de-energization of all the coils 121B to 121H included in each transport path unit 10B to 10H that includes the transport path communication slave stations 11B to 11H.
- the communication frames T2B to T2H have designation information for the transport path communication slave stations 11B to 11H as a header, and the transport path communication slave stations 11B to 11H are specified by the header information.
- the payload includes a current command value for controlling the energization or de-energization of all the coils 121B to 121H included in each transport path unit 10B to 10H that includes the transport path communication slave stations 11B to 11H.
- the footer is provided with frame check sequence data and the like. This allows the communication master station 31 to transmit control data to the desired transport path communication slave station 11.
- the communication frame R1A that the communication master station 31 receives from the communication slave station 32A is composed of a header, a footer, and a payload.
- the communication frame R1A is a communication frame for transmitting generated data from the communication slave station 32A to the communication master station 31.
- the communication frame R1A has designation information (destination address, etc.) of the communication master station 31 attached as a header, and includes a drive command value for the mobile unit 20A as a payload.
- the footer has frame check sequence data, etc. attached to confirm that the communication frame has been correctly received at the receiving end.
- the communication frames R1B and R1C are communication frames that the communication master station 31 receives generated data from the communication slave stations 32B and 32C, and are communication frames that the communication slave stations 32B and 32C transmit to the communication master station 31.
- the communication frames R1B and R1C have designation information of the communication master station 31 attached as a header, and include a drive command value for the mobile units 20B and 20C as a payload.
- the footer is then appended with frame check sequence data, etc. This allows each of the communication slave stations 32 to transmit generated data to the communication master station 31, and the communication master station 31 to receive generated data from each of the communication slave stations 32.
- the communication frame R2A that the communication master station 31 receives from the transport path communication slave station 11A is composed of a header, footer, and payload.
- the communication frame R2A is a communication frame for transmitting control data from the transport path communication slave station 11A to the communication master station 31.
- the communication frame R2A has, as a header, designation information for the communication master station 31 (destination address, etc.), and contains, as a payload, scale detection information indicating the relative positions of the moving body 20A with respect to all position sensors 131A, output by a position calculator 14A included in the transport path unit 10A that has the transport path communication slave station 11A.
- the footer has, as an attachment, frame check sequence data, etc., for confirming that the communication frame has been accurately received at the receiving end.
- the communication frames R2B to R2H are communication frames for transmitting each scale detection information output by the position calculators 14B to 14H included in each transport path unit 10B to 10H that includes the transport path communication slave stations 11B to 11H from the transport path communication slave stations 11B to 11H to the communication master station 31.
- the communication frames R2B to R2H have a header with designation information for the communication master station 31 and a payload with scale detection information calculated by the position calculator 14B to scale detection information calculated by the position calculator 14H.
- the footer has frame check sequence data and the like. This allows each transport path communication slave station 11 to transmit control data to the communication master station 31, and the communication master station 31 to receive control data from each transport path communication slave station 11.
- 5A shows an example of communication control in which the communication master station 31 transmits and receives each communication frame with the communication slave station 32 and the transport path communication slave station 11 once within a certain communication cycle CTn (n is a natural number), but it goes without saying that communication control is not limited to this.
- the communication master station 31 may set a different communication cycle CTn for each type of communication frame, or may set a different communication cycle CTn for each type of frame. For example, if the processing time for generating a position command value in the position command generator 33 is longer than other processing times, the communication master station 31 may transmit the communication frames T1A to T1C once every N communication cycles.
- the communication master station 31 may transmit and receive the communication frames T1A to T1C and the communication frames R1A to R1C in the same communication cycle CT1, and transmit and receive the communication frames T2A to T2H and the communication frames R2A to R2H in the same communication cycle CT2.
- the communication bandwidth can be effectively utilized and each communication cycle can be shortened, thereby improving the control performance of the mobile unit 20.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control controller according to the first embodiment.
- the hardware of the control controller 30 includes a first communication interface (first communication I/F) 3001 functioning as the communication master 31, a second communication interface (second communication I/F) 3002 functioning as the communication slave 32A, a third communication interface (third communication I/F) 3003 functioning as the communication slave 32B, a fourth communication interface (fourth communication I/F) 3004 functioning as the communication slave 32C, a first processor 3005 functioning as the position command generator 33, the position generator 34, and the current command generator 36, a second processor 3006 functioning as the position controller 35A, a third processor 3007 functioning as the position controller 35B, a fourth processor 3008 functioning as the position controller 35C, and a memory 3009 that reads and writes various data used in the calculations in the first processor 3005 to the fourth processor 3008.
- first communication I/F first communication interface
- second communication I/F second communication interface
- third communication I/F 3003
- fourth communication interface fourth communication
- the first processor 3005 is a processor capable of calculating a position command value, position information, and a current command value of the transport path unit 10 as the position command generator 33, the position generator 34, and the current command generator 36, and may be, for example, a microprocessor, a microcomputer, a CPU (Central Processing Unit), or a DSP (Digital Signal Processor).
- the second processor 3006 to the fourth processor 3008 are processors capable of calculating drive command values as the position controllers 35A to 35C, and may be, for example, a microprocessor, a microcomputer, a CPU (Central Processing Unit), or a DSP (Digital Signal Processor).
- the memory 3009 includes a non-volatile memory that stores each calculation program executed by the first processor 3005 to the fourth processor 3008, and a volatile memory that serves as a work memory during each calculation by the processor 1002.
- the hardware configuration of the control controller 30 is illustrated as an example with a processor functioning as the position command generator 33, the position generator 34, and the current command generator 36 as the first processor 3005, but it may be configured with multiple processors such as a processor functioning as the position command generator 33, a processor functioning as the position generator 34, and a processor functioning as the current command generator 36.
- the hardware configuration of the control controller 30 is illustrated with three processors, the second processor 3006 to the fourth processor 3008, functioning as the position controllers 35A to 35C, but for example, when one position controller 35 is assigned to multiple mobile bodies 20, it may be configured with one processor functioning as one position controller 35.
- the hardware configuration of the control controller 30 is illustrated with one memory 3009 shared by the first processor 3005 to the fourth processor 3008, but it may be configured with multiple memories that are not shared by each processor.
- FIG. 7 is a flow diagram showing an example of the operation of the control controller according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 8 is a flow diagram showing an example of the operation of the transport path unit according to the first embodiment of the present disclosure. The control of the moving body 20 in the transport system 1 will be described using FIG. 7 and FIG. 8.
- the control controller 30 executes the functions of the position command generator 33, the position generator 34, the position controllers 35A to 35C, and the current command generator 36 by executing each program stored in the memory 3009 with each processor of the control controller 30.
- step S701 shown in FIG. 7 the position command generator 33 of the control controller 30 generates a position command value for each of the three moving bodies 20A, 20B, and 20C of the transport system 1.
- the position command generator 33 then outputs the generated position command values for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the communication master 31 of the control controller 30.
- step S702 the position generator 34 of the control controller 30 generates position information for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C indicating the positions of the moving bodies 20A, 20B, and 20C on the transport path based on the scale detection information contained in the control data received from the transport path units 10A to 10H using the communication frames R2A to R2H.
- the position generator 34 then outputs the generated position information for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the communication master station 31 of the control controller 30.
- step S703 the communication master 31 of the controller 30 performs a first communication in which it transmits the acquired position command value and position information of each of the mobile units 20A, 20B, and 20C to the communication slave 32.
- the communication master 31 uses a communication frame T1A consisting of a header, footer, and payload to transmit the position command value and position information of the mobile unit 20A to the communication slave 32A, transmits the position command value and position information of the mobile unit 20B to the communication slave 32B using a communication frame T1B, and transmits the position command value and position information of the mobile unit 20C to the communication slave 32C using a communication frame T1C.
- step S704 the position controllers 35A, 35B, and 35C of the control controller 30 generate drive command values for the respective mobile units 20A, 20B, and 20C based on the position command value and position information for the respective mobile units 20A, 20B, and 20C received by the communication slaves 32A, 32B, and 32C.
- the position controllers 35A, 35B, and 35C then output the generated drive command values for the respective mobile units 20A, 20B, and 20C to the communication slaves 32A, 32B, and 32C.
- the position controller 35A acquires the position command value and position information for the mobile unit 20A from the communication slave 32A connected via the internal bus, generates a drive command value for the mobile unit 20A based on the position command value and position information for the mobile unit 20A, and outputs the generated drive command value for the mobile unit 20A to the communication slave 32A.
- position controllers 35B and 35C generate drive command values for moving body 20B and moving body 20C, respectively, and output them to communication slaves 32B and 32C, which are connected via the internal bus.
- step S705 the communication slaves 32A, 32B, and 32C of the controller 30 perform a second communication in which they transmit the acquired drive command values of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the communication master station 31.
- the communication slave 32A uses a communication frame R1A consisting of a header, footer, and payload to transmit the drive command value of the moving body 20 to the communication master station 31.
- the communication slaves 32B and 32C use communication frames R1B and R1C to transmit the drive command value of the moving body 20B and the drive command value of the moving body 20C to the communication master station 31.
- step S706 the current command generator 36 of the control controller 30 generates current command values for the transport path units 10A-10H based on the position information of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C generated by the position generator 34 and the drive command values of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C received by the communication master station 31.
- the position information of the moving bodies 20A, 20B, and 20C can be obtained by reading it from the memory provided in the control controller 30.
- the current command generator 36 obtains the drive command value of the moving body 20A, the drive command value of the moving body 20B, and the drive command value of the moving body 20C from the communication master station 31 connected via an internal bus.
- the current command generator 36 then obtains the position information of the moving body 20A, the position information of the moving body 20B, and the position information of the moving body 20C from the memory of the control controller 30.
- the current command generator 36 generates current command values for the transport path units 10A-10H based on the drive commands and position information of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C, and outputs them to the communication master station 31.
- the current command generator 36 generates a current command value with the transport path units 10A to 10H as one control target.
- the current command generator 36 when the moving body 20A is located on the transport path unit 10A, the moving body 20B is located so as to straddle the transport path units 10C and 10D, and the moving body 20C is located so as to straddle the transport path units 10E and 10F, the current command generator 36 generates a current command value that indicates the magnitude of the current to be supplied to the coil 121A included in the multiple drive elements 12A of the transport path unit 10A based on the drive command and position information of the moving body 20A as the current command value for the transport path unit 10A, and generates a current command value that sets the magnitude of the current to be supplied to the coil 121 included in the multiple drive elements 12 of the remaining transport path units 10 to 0 (zero) as the current command value for the remaining transport path units 10 excluding the transport path unit 10A.
- the current command generator 36 generates, as a current command value for the transport path units 10C and 10D, a current command value that indicates the magnitude of the current to be supplied to the coils 121C, 121D included in the multiple drive elements 12C, 12D of each of the transport path units 10C, 10D based on the drive command and position information of the moving body 20B, and generates, as a current command value for the remaining transport path units 10 excluding the transport path units 10C, 10D, a current command value that sets the magnitude of the current to be supplied to the coils 121 included in the multiple drive elements 12 of the remaining transport path units 10 to 0 (zero).
- the current command generator 36 generates, as a current command value for the transport path units 10E, 10F, a current command value that indicates the magnitude of the current to be supplied to the coils 121E, 121F included in the multiple drive elements 12E, 12F of each of the transport path units 10E, 10F based on the drive command and position information of the moving body 20C, and generates, as a current command value for the remaining transport path units 10 excluding the transport path units 10E, 10F, a current command value that sets the magnitude of the current to be supplied to the coils 121 included in the multiple drive elements 12 of the remaining transport path units 10 to 0 (zero).
- the current command generator 36 combines all the current command values generated based on the drive command values and position information of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C, and generates current command values for all the transport path units 10 on the transport path of the transport system 1, by generating current command values for the transport path units 10A, 10C, 10D, 10E, and 10F that indicate the magnitude of the current to be supplied to the coils 121 included in each drive element 12, and current command values for the transport path units 10B, 10G, and 10H that set the magnitude of the current to be supplied to the coils 121 included in each drive element 12 to 0 (zero).
- step S707 the communication master station 31 of the controller 30 performs a third communication in which it transmits the acquired current command values of each of the transport path units 10A to 10H to the transport path communication slave station 11.
- the communication master station 31 uses a communication frame T2A consisting of a header, footer, and payload to transmit the current command value of the transport path unit 10A to the transport path communication slave station 11A.
- the communication master station 31 uses communication frames T2B to T2H to transmit the current command values of each of the transport path units 10B to 10H to the transport path communication slave stations 11B to 11H.
- each current controller 124 of the transport path unit 10 calculates a control signal for controlling the operation of the inverter circuit 122 based on the current command value received by the transport path communication slave station 11 and the actual current value RA detected by the current sensor 123 of the transport path unit 10, and outputs the calculated control signal to the inverter circuit 122.
- the current controller 124A included in each driving element 12A of the transport path unit 10A acquires the actual current value RA detected by the current sensor 123A of the driving element 12A in which it is included via the internal bus, and acquires a command value indicating the magnitude of the current to be supplied to the coil 121A of the driving element 12A in which it is included from the current command value.
- Each current controller 124 calculates a control signal for controlling the operation of the inverter circuit 122 based on the command value indicating the magnitude of the current and the actual current value RA, and outputs a control signal to the inverter circuit 122A of the driving element 12A in which it is included.
- the current controllers 124B-124H of the transport path units 10B-10H also output control signals to the inverter circuits 122B-122H of the drive elements 12B-12H contained therein.
- each inverter circuit 122 of the transport path unit 10 receives the control signal output by the current controller 124 via the internal bus and operates to supply the necessary current to the coil 121.
- the inverter circuit 122A included in each driving element 12A of the transport path unit 10A receives the control signal output from the current controller 124A via the internal bus and operates to supply the necessary current to the coil 121A from the power supply unit 40 based on the control signal.
- each inverter circuit 122A transforms the current from the power supply unit 40 to follow the magnitude of the current specified by the current command value included in the control data sent from the control controller 30, and energizes or de-energizes the coil 121A.
- the inverter circuits 122B to 122H of the transport path units 10B to 10H also operate to supply the necessary current to the coils 121B to 121H from the power supply unit 40 based on the control signal.
- step S803 the scale 13 of each transport path unit 10 detects the moving body 20 by the position sensor 131 provided on the scale 13 and outputs a detection signal.
- the position sensor 131 is a Hall element
- the position sensor 131 outputs a SIN wave and a COS wave waveform signal as a detection signal when the moving body 20 passes the Hall element.
- a Hall element through which the moving body 20 has not passed outputs the absence of a waveform signal as a detection signal.
- all scales 13 of each transport path unit 10 output detection signals from all position sensors 131 provided on the scale 13.
- the scale 13A of the transport path unit 10A outputs SIN wave and COS wave waveform signals as detection signals from the position sensor 131A through which the moving body 20 has passed, out of the multiple position sensors 131A provided on the scale 13A, and outputs the absence of a waveform signal (for example, "0 (zero)" as a detection signal from the position sensor 131A through which the moving body 20 has not passed.
- a waveform signal for example, "0 (zero)
- the position sensors 131B-131H that the moving body 20 has passed through output waveform signals of SIN waves and COS waves as detection signals, and the position sensors 131B-131H that the moving body 20 has not passed through output a detection signal indicating that no waveform signals are present.
- step S804 the position calculator 14 of each transport path unit 10 acquires the detection signal via the internal bus, calculates scale detection information based on the detection signal, and outputs the scale detection information to the transport path communication slave station 11.
- the position calculator 14 calculates the relative position of the moving body 20 with respect to the position sensor 131 of the scale 13 as scale detection information based on the detection signals of all the position sensors 131 output from the scale 13 of the transport path unit 10 included in itself.
- the position calculator 14A of the transport path unit 10A calculates the relative position of the moving body 20 with respect to the position sensor 131A of the scale 13A as scale detection information based on the detection signals of all the position sensors 131A output from the scale 13A.
- the position calculator 14A calculates information indicating that the moving body 20 has not passed any of the position sensors 131A as scale detection information indicating the relative position of the moving body 20 with respect to the position sensor 131 of the scale 13A.
- the scale information may be, for example, information indicating 0 (zero) or information of any word.
- the position calculator 14A outputs the calculated scale detection information to the transport path communication slave station 11A.
- the position calculators 14B to 14H of the transport path units 10B to 10H calculate scale detection information based on the detection signals output from the position sensors 131B to 131H provided on the scales 13B to 13H of the transport path units 10B to 10H included in the position calculators 14B to 14H and output the scale detection information to the transport path communication slave stations 11B to 11H, respectively.
- step S805 the transport path communication slave station 11 of each transport path unit 10 performs a sixth communication in which it transmits the acquired scale detection information to the communication master station 31.
- the transport path communication slave station 11A uses a communication frame R2A consisting of a header, footer, and payload to transmit the scale detection information calculated by the position calculator 14A of the transport path unit 10A to the communication master station 31 of the control controller 30.
- the transport path communication slave stations 11B to 11H of the transport path units 10B to 10H sequentially transmit the scale detection information calculated by the position calculators 14B to 14H of the transport path units 10B to 10H to the communication master station 31 of the control controller 30 using communication frames R2B to R2H.
- the control controller 30 is provided with a position controller 35, and the position controller 35 of the control controller 30 is assigned to all the moving bodies 20 moving in the conveying system 1. Furthermore, the position controller 35 is connected to the communication slave station 32.
- the communication master station 31 of the control controller 30 is configured to transmit and receive generated data to and from the communication slave station 32.
- the current command generator 36 of the control controller 30 can generate current command values for providing driving force to all the moving bodies 20 moving in the conveying system 1 based on the generated data, and can generate current command values for all the conveying path units 10.
- the current command generator 36 can generate current command values for all the conveying path units 10, even if the moving body 20 moving in the conveying system 1 is located at the boundary between the conveying path units 10, the movement of the moving body 20 can be controlled with high accuracy, and the increase in cost of electric circuits such as the inverter circuit 122 included in one driving element can be suppressed.
- the control controller 30 is provided with a position controller 35, all the moving bodies 20 moving in the transport system 1 are assigned to the position controller 35, and the current command generator 36 is configured to generate current command values for all the transport path units 10.
- the transport system 1 according to the first embodiment does not need to provide a position controller 35 for each of the transport path units 10, and the number of position controllers 35 can be made equal to or less than the number of the moving bodies 20 at most. This makes it possible to prevent the control system of the control controller 30 and the transport path units 10 from becoming large and expensive.
- the transport system 1 since the moving bodies 20 are always assigned to a predetermined position controller 35, there is no need to perform a process of assigning control of the moving bodies 20 while the transport system 1 is in operation. Therefore, the transport system 1 according to the first embodiment can prevent the control of the moving bodies 20 of the transport system 1 from being stopped without the control system becoming large and expensive.
- Embodiment 2 A conveying system according to a second embodiment of the present disclosure will be described. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted. Below, a detailed description will be given of components different from the first embodiment.
- FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a transport system according to the second embodiment of the present disclosure.
- the transport system 1W like the first embodiment, includes a plurality of transport path units 10A-10H that form the transport paths of the plurality of moving bodies 20A-20C, and a power supply unit 40 that supplies power to the transport path units 10A-10H.
- the transport system 1W according to the second embodiment includes a control controller 30W that controls the operation of the plurality of moving bodies 20A-20C instead of the control controller 30.
- the control controller 30W is composed of a position command controller 301 and a drive controller 302.
- the position command controller 301 and the drive controller 302 are each configured as separate housings, and function as the control controller 30W by the operation of these controllers.
- the position command controller 301 includes a communication master 31, a position command generator 33, a position generator 34, and a current command generator 36.
- the position command generator 33, the position generator 34, and the current command generator 36 are connected to the communication master 31 via an internal bus in the position command controller 301.
- the communication master 31, the position command generator 33, the position generator 34, and the current command generator 36 have the same functions as those in the first embodiment described above. That is, the position command generator 33 generates a position command value for the moving body 20, the position generator 34 generates position information for the moving body 20, and the current command generator 36 generates a current command value for the transport path unit 10.
- the position command value for the moving body 20 and the position information for the moving body 20 are examples of generated data, and the current command value for the transport path unit 10 is an example of control data.
- the drive controller 302 includes a communication slave 32 and a position controller 35.
- the position controller 35 is connected to the communication slave 32 via an internal bus in the drive controller 302.
- the communication slave 32 and the position controller 35 have the same functions as those in the first embodiment described above, and the position controller 35 generates a drive command value for the moving body 20.
- the drive command value for the moving body 20 is an example of generated data.
- the drive controller 302 is a controller that generates a drive command value for the moving body 20 based on the position command value for the moving body 20 generated by the position command generator 33 and the position information for the moving body 20 generated by the position generator 34 using the position controller 35.
- the drive controller 302 includes three drive controllers 302A, 302B, and 302C as shown in FIG. 9.
- the drive controller 302A includes a communication slave 32A and a position controller 35A
- the drive controller 302B includes a communication slave 32B and a position controller 35B
- the drive controller 302C includes a communication slave 32C and a position controller 35C.
- the communication slaves 32A, 32B, and 32C, and the position controllers 35A, 35B, and 35C may be simply referred to as the drive controller 302, the communication slave 32, and the position controller 35.
- the position controller 35 of the drive controller 302 is assigned to the moving body 20 provided in the transport system 1W, and is configured to generate a drive command value for the assigned moving body 20.
- the transport system 1W is provided with three moving bodies 20A, 20B, and 20C, and one position controller 35 is assigned to each moving body 20.
- the position controller 35A is assigned to generate a drive command value for the moving body 20A
- the position controller 35B is assigned to generate a drive command value for the moving body 20B
- the position controller 35C is assigned to generate a drive command value for the moving body 20C.
- the position controller 35A outputs the generated drive command value for the moving body 20A to the communication slave 32A
- the position controller 35B outputs the generated drive command value for the moving body 20B to the communication slave 32B
- the position controller 35C outputs the generated drive command value for the moving body 20C to the communication slave 32C.
- the drive controller 302 is a controller that generates a drive command value for the moving body 20 assigned to the position controller 35 provided therein.
- the number of moving bodies 20 to be assigned to the position controller 35 of the drive controller 302 can be determined arbitrarily, and can be assigned in the same manner as the assignment of moving bodies 20 to the position controller 35 described in the first embodiment above.
- the transport system 1W as a whole can be configured to have a maximum of the same number of drive controllers 302 as the number of moving bodies 20 provided in the transport system 1W.
- the number of communication slave stations 32 and position controllers 35 included in one drive controller 302 can be configured arbitrarily, and can be determined when the hardware of the drive controller 302 is designed.
- one drive controller 302 may be configured to include one communication slave station 32 and multiple position controllers 35, with one communication slave station 32 and each of the multiple position controllers 35 connected via an internal bus.
- one drive controller 302 may be configured to include multiple communication slave stations 32 and multiple position controllers 35, with the communication slave stations 32 and the position controllers 35 connected via an internal bus, and the communication slave stations 32 connected to each other via an internal bus.
- the transport system 1W as a whole can be configured to include at most the same number of drive controllers 302 as the number of moving bodies 20 included in the transport system 1W.
- the connection between the communication master station 31 of the position command controller 301, the communication slave station 32 of the drive controller 302, and the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10 in the control controller 30W according to the second embodiment will be described.
- the position command controller 301 and the drive controller 302 constituting the control controller 30W are connected via a third communication line 80.
- the drive controllers 302 are connected to each other via a drive controller communication line 90.
- the control controller 30W and the transport path unit 10 are connected via a first communication line 50.
- the communication master station 31 of the position command controller 301 is connected to the communication slave station 32A of the drive controller 302A via a third communication line 80.
- the communication slave station 32A of the drive controller 302A is connected to the communication slave station 32B of the drive controller 302B via a drive controller communication line 90.
- the communication slave station 32B of the drive controller 302B is connected to the communication slave station 32C of the drive controller 302C via a drive controller communication line 90. This allows the position command controller 301 and the drive controller 302 to communicate with each other, forming the control controller 30W.
- the communication master station 31 of the position command controller 301 and the communication slave stations 32A, 32B, and 32C of the drive controllers 302A, 302B, and 302C are connected by a daisy chain connection, and generated data including various command values and information for generating control data can be transmitted and received between the communication master station 31 and the communication slave station 32.
- serial communication can be used to send and receive generated data between the communication master 31 and the communication slave 32, which can reduce the number of communication lines.
- the communication slave 32C of the drive controller 302C is connected to the transport path communication slave 11A of the transport path unit 10A via a first communication line 50.
- the control controller 30W and the transport path unit 10 form a communication network that allows them to communicate with each other.
- the communication master station 31 transmits or receives generated data to or from the communication slave station 32A, it transmits or receives the data via the third communication line 80 connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A.
- the communication master station 31 transmits or receives generated data to or from the communication slave station 32B, it transmits or receives the data via the third communication line 80 connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, and the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32A and the communication slave station 32B.
- the communication slave station 32B transmits or receives data to or from the communication master station 31 via the communication slave station 32A.
- the communication master station 31 transmits and receives generated data to and from the communication slave station 32C
- the data is transmitted and received via the third communication line 80 connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A, the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, and the communication slave station 32B, and the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32B, the communication slave station 32B, and the communication slave station 32C.
- the communication slave station 32C transmits and receives data to and from the communication master station 31 via the communication slave station 32A and the communication slave station 32B.
- the communication master station 31 can be said to transmit and receive generated data to and from the communication slave stations 32A, 32B, and 32C.
- the communication master station 31 is also configured to have two channels, a transmission channel and a reception channel.
- the communication slave station 32C is connected to the communication slave station 32B and is also connected to a first communication line 50 that is connected to the transport path unit 10.
- the communication slave station 32C provided in the drive controller 302C and the transport path communication slave station 11 provided in the transport path unit 10 are connected via the first communication line 50 to form a communication network for transmitting and receiving control data between the control controller 30W and the transport path unit 10.
- the communication slave station 32 and the transport path communication slave station 11 are connected by a daisy chain connection, and control data can be transmitted and received between the communication master station 31 and the transport path communication slave station 11 via the communication slave station 32.
- the control controller 30W does not necessarily need to connect the communication slave 32C of the drive controller 302C to the first communication line 50, but only needs to configure a communication network for transmitting and receiving control data between the control controller 30W and the transport path unit 10.
- the control controller 30W may be configured so that a communication network for transmitting and receiving control data between the control controller 30W and the transport path unit 10 is configured by connecting the communication master 31 of the position command controller 301 to the transport path communication slave 11 provided in the transport path unit 10 via the first communication line 50.
- the communication master station 31 transmits and receives control data to and from the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10 transmits and receives data via the third communication line 80 connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32A and the communication slave station 32B, the communication slave station 32B, the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32B and the communication slave station 32C, the communication slave station 32C, and the first communication line 50.
- the communication master station 31 transmits and receives data to and from the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10 via the first communication line 50.
- control controller 30W transmits and receives control data to and from the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10.
- serial communication can be used to send and receive control data between the communication master station 31 and the transport path communication slave station 11, which reduces the number of communication lines.
- the communication master station 31 of the position command controller 301 is configured to transmit generated data to the communication slave station 32, as in the first embodiment described above.
- the communication master station 31 of the position command controller 301 is also configured to transmit control data to the transport path communication slave station 11, as in the first embodiment described above.
- the communication master station 31 of the position command controller 301 is also configured to receive generated data from a plurality of communication slave stations 32.
- the communication master station 31 of the position command controller 301 is also configured to receive control data from a plurality of transport path communication slave stations 11.
- the communication control in the communication master station 31 of the position command controller 301 is performed using a transmission channel, a reception channel, and a communication frame, as in the first embodiment described above.
- the control controller 30W according to the second embodiment functions in the same way as the control controller 30 described above.
- the hardware of the control controller 30W is divided into a position command controller 301 and a drive controller 302.
- the position command controller 301 includes a first communication interface (first communication I/F) 3001 functioning as the communication master 31, a first processor 3005 functioning as the position command generator 33, the position generator 34, and the current command generator 36, and a memory 3009 that reads and writes various data used in each calculation in the first processor 3005.
- the drive controller 302A includes a second communication interface (second communication I/F) 3002 functioning as the communication slave 32A, a second processor 3006 functioning as the position controller 35A, and a memory 3009A that reads and writes various data used in each calculation in the second processor 3006.
- the drive controller 302B includes a third communication interface (third communication I/F) 3003 that functions as the communication slave 32B, a third processor 3007 that functions as the position controller 35B, and a memory 3009B that reads and writes various data used for each calculation in the third processor 3007.
- the drive controller 302C includes a fourth communication interface (fourth communication I/F) 3004 that functions as the communication slave 32C, a fourth processor 3008 that functions as the position controller 35C, and a memory 3009C that reads and writes various data used for each calculation in the fourth processor 3008.
- First processor 3005 to fourth processor 3008 are the same as those in the first embodiment described above, so a description thereof will be omitted.
- Memories 3009, 3009A to 3009C include non-volatile memory that stores each calculation program executed by first processor 3005 to fourth processor 3008, and volatile memory that serves as a work memory when each calculation is performed by first processor 3005 to fourth processor 3008.
- the hardware configuration of the position command controller 301 is illustrated as an example in which a processor that functions as the position command generator 33, the position generator 34, and the current command generator 36 is shown as the first processor 3005, but the configuration may include multiple processors, such as a processor that functions as the position command generator 33, a processor that functions as the position generator 34, and a processor that functions as the current command generator 36.
- controller 30W and the transport path unit 10 operate in the same manner as described in the first embodiment using Figures 7 and 8, and control the moving body 20 in the transport system 1W, so a detailed description will be omitted.
- the conveying system 1W according to the second embodiment can control the movement of the moving body 20 with high accuracy even when the moving body 20 moving in the conveying system 1W is located at the boundary between the conveying path units 10, similar to the conveying system 1 according to the first embodiment described above, and can suppress the increase in cost of the electric circuit such as the inverter circuit 122 included in one driving element.
- the conveying system 1W according to the second embodiment does not need to provide a position controller 35 for each of the conveying path units 10, similar to the conveying system 1 according to the first embodiment described above, and the number of drive controllers 302 equipped with position controllers 35 can be made equal to or less than the number of the moving bodies 20 at most, so that the control controller 30W and the control system of the conveying path unit 10 can be suppressed from becoming large and expensive.
- the conveying system 1W since the moving body 20 is always assigned to a predetermined position controller 35, there is no need to perform a process of assigning control of the moving body 20 while the conveying system 1W is in operation. Therefore, the conveying system 1W according to the second embodiment can suppress the control of the moving body 20 of the conveying system 1W from being stopped without the control system becoming large and expensive.
- control controller 30W is configured with a position command controller 301 and a drive controller 302.
- the drive controller 302 is configured to generate drive command values for the assigned moving body 20. In this way, by configuring the control controller 30W separately with two controllers, the position command controller 301 and the drive controller 302, it is possible to reduce the control load of one controller and suppress control delays as the control controller 30W.
- control controller 30W is configured separately as a position command controller 301 and a drive controller 302, and the drive controller 302 and the position command controller 301 are connected by a third communication line 80, and the drive controllers 302 are connected to each other by a drive controller communication line 90, so that the number of drive controllers 302 can be easily changed. Therefore, even if the number of moving bodies 20 moving on the transport path of the transport system 1W is changed, the control system configuration of the transport system 1W can be easily changed by changing the number of drive controllers 302. For example, when the number of moving bodies 20 moving on the transport path of the transport system 1W increases, the transport system 1W can easily change the control system configuration by increasing the number of drive controllers 302 of the control controller 30W.
- the transport system 1W can easily change the control system configuration by decreasing the number of drive controllers 302 of the control controller 30W.
- the transport system 1W according to the second embodiment can provide a transport system that can easily expand and change the system.
- Embodiment 3 A conveying system according to a third embodiment of the present disclosure will be described. Note that the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted. Below, a detailed description will be given of components different from those in the first and second embodiments.
- FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a transport system according to the third embodiment of the present disclosure.
- the transport system 1X like the first embodiment, includes a plurality of transport path units 10A-10H that form the transport paths of the plurality of moving bodies 20A-20C, and a power supply unit 40 that supplies power to the transport path units 10A-10H.
- the transport system 1X according to the third embodiment includes a control controller 30X that controls the operation of the plurality of moving bodies 20A-20C instead of the control controllers 30 and 30W.
- the control controller 30X is composed of a position command controller 301X, a drive controller 302, and a track controller 303.
- the position command controller 301X, the drive controller 302, and the track controller 303 are each configured as separate housings, and function as the control controller 30X that performs multi-master communication control by operating these controllers.
- the position command controller 301X includes a first communication master 31-1 and a position command generator 33.
- the position command generator 33 is connected to the first communication master 31-1 via an internal bus in the position command controller 301X.
- the position command generator 33 has the same functions as in the first embodiment described above, and generates a position command value for the moving body 20.
- the position command value for the moving body 20 is an example of generated data.
- the drive controller 302 includes a communication slave station 32 and a position controller 35, similar to the second embodiment described above.
- the position controller 35 is connected to the communication slave station 32 via an internal bus in the drive controller 302.
- the drive controller 302 has the same functions as the second embodiment described above.
- the drive controller 302 includes three drive controllers 302A, 302B, and 302C as shown in FIG. 11.
- the drive controller 302A includes a communication slave 32A and a position controller 35A
- the drive controller 302B includes a communication slave 32B and a position controller 35B
- the drive controller 302C includes a communication slave 32C and a position controller 35C.
- the communication slaves 32A, 32B, and 32C, and the position controllers 35A, 35B, and 35C they may be simply referred to as the drive controller 302, the communication slave 32, and the position controller 35.
- the position controller 35 of the drive controller 302 is assigned to the moving body 20 included in the transport system 1X, and is configured to generate a drive command value for the assigned moving body 20.
- the drive command value for the moving body 20 is an example of generated data.
- the third embodiment illustrates an example in which the transport system 1X is provided with three moving bodies 20A, 20B, and 20C, and one position controller 35 is assigned to each moving body 20.
- the number of moving bodies 20 assigned to the position controller 35 of the drive controller 302 can be determined arbitrarily, as in the second embodiment described above.
- the number of communication slave stations 32 and position controllers 35 provided in one drive controller 302 can be configured arbitrarily, as in the second embodiment described above.
- the track controller 303 includes a second communication master station 31-2, a position generator 34, and a current command generator 36.
- the position generator 34 and the current command generator 36 are connected to the second communication master station 31-2 via an internal bus in the track controller 303.
- the position generator 34 and the current command generator 36 have the same functions as those in the first embodiment described above, with the position generator 34 generating position information of the moving body 20 and the current command generator 36 generating a current command value for the transport path unit 10.
- the position information of the moving body 20 is an example of generated data
- the current command value for the transport path unit 10 is an example of control data.
- the communication master station 31 described in the first embodiment is divided into two, a first communication master station 31-1 and a second communication master station 31-2, and the first communication master station 31-1 and the second communication master station 31-2 perform the same operations as the communication master station 31.
- the connections between the first communication master 31-1 of the position command controller 301X, the communication slave 32 of the drive controller 302, the second communication master 31-2 of the track controller 303, and the transport path communication slave 11 of the transport path unit 10 in the control controller 30X according to the third embodiment will be described.
- the position command controller 301X and the drive controller 302 constituting the control controller 30X are connected via a third communication line 80.
- the drive controllers 302 are also connected to each other via a drive controller communication line 90.
- the drive controller 302 and the track controller 303 are connected via a fourth communication line 100.
- the control controller 30X and the transport path unit 10 are connected via a first communication line 50.
- the first communication master 31-1 of the position command controller 301X is connected to the communication slave 32A of the drive controller 302A via the third communication line 80.
- the communication slave 32A of the drive controller 302A is connected to the communication slave 32B of the drive controller 302B via the drive controller communication line 90.
- the communication slave 32B of the drive controller 302B is connected to the communication slave 32C of the drive controller 302C via the drive controller communication line 90.
- the communication slave 32C of the drive controller 302C is connected to the second communication master 31-2 of the track controller 303 via the fourth communication line 100.
- the first communication master 31-1 of the position command controller 301X, the communication slaves 32A, 32B, and 32C of the drive controllers 302A, 302B, and 302C, and the second communication master 31-2 of the track controller 303 are connected by a daisy chain connection, and generated data including various command values and information for generating control data can be transmitted and received between the first communication master 31-1, the communication slave 32, and the second communication master 31-2.
- serial communication can be adopted for transmitting and receiving generated data between the first and second communication masters 31-1 and 31-2 and the communication slave 32, and an increase in communication lines can be suppressed.
- the second communication master 31-2 of the track controller 303 is connected to the transport path communication slave 11A of the transport path unit 10A via a first communication line 50.
- the control controller 30X and the transport path unit 10 form a communication network that can communicate with each other.
- the data is transmitted or received via the third communication line 80 connecting the first communication master station 31-1 and the communication slave station 32A.
- the data is transmitted or received via the third communication line 80 connecting the first communication master station 31-1 and the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, and the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32A and the communication slave station 32B.
- the communication slave station 32B transmits or receives data to or from the first communication master station 31-1 via the communication slave station 32A.
- the first communication master station 31-1 transmits and receives generated data to and from the communication slave station 32C
- the data is transmitted and received via the third communication line 80 connecting the first communication master station 31-1 and the communication slave station 32A, the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, and the communication slave station 32B, and the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32B, the communication slave station 32B, and the communication slave station 32C.
- the communication slave station 32C transmits and receives data to and from the first communication master station 31-1 via the communication slave station 32A and the communication slave station 32B.
- the first communication master station 31-1 transmits and receives generated data to and from the communication slave stations 32A, 32B, and 32C.
- the first communication master station 31-1 is also configured to have two channels, a transmission channel and a reception channel.
- the second communication master station 31-2 transmits or receives the data via the fourth communication line 100 connecting the second communication master station 31-2 and the communication slave station 32C.
- the second communication master station 31-2 transmits or receives the data via the fourth communication line 100 connecting the second communication master station 31-2 and the communication slave station 32C, the communication slave station 32C, and the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32C and the communication slave station 32B.
- the communication slave station 32B transmits or receives data to or from the second communication master station 31-2 via the communication slave station 32C.
- the second communication master station 31-2 transmits and receives generated data to and from the communication slave station 32A
- the data is transmitted and received via the fourth communication line 100 connecting the second communication master station 31-2 and the communication slave station 32C, the communication slave station 32C, the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32C and the communication slave station 32B, and the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32B, the communication slave station 32B, and the communication slave station 32A.
- the communication slave station 32A transmits and receives data to and from the second communication master station 31-2 via the communication slave station 32C and the communication slave station 32B.
- the second communication master station 31-2 transmits and receives generated data to and from the communication slave stations 32A, 32B, and 32C.
- the second communication master station 31-2 is also configured to have two channels, a transmission channel and a reception channel.
- the second communication master 31-2 is connected to the communication slave 32C and to the first communication line 50 connected to the transport path unit 10.
- the second communication master 31-2 provided in the track controller 303 and the transport path communication slave 11 provided in the transport path unit 10 are connected via the first communication line 50 to form a communication network for transmitting and receiving control data between the control controller 30X and the transport path unit 10.
- the communication slave 32 and the transport path communication slave 11 are connected by a daisy chain connection, and control data can be transmitted and received between the second communication master 31-2 and the transport path communication slave 11.
- the control controller 30X transmits and receives control data to and from the transport path communication slave 11 of the transport path unit 10.
- serial communication can be adopted for transmitting and receiving control data between the second communication master 31-2 and the transport path communication slave 11, and an increase in the number of communication lines can be suppressed.
- the first communication master station 31-1 of the position command controller 301X and the second communication master station 31-2 of the track controller 303 in this embodiment 3 are configured to transmit generated data to the communication slave station 32.
- the first communication master station 31-1 and the second communication master station 31-2 are configured to specify a desired communication slave station 32 as a communication destination for the multiple communication slave stations 32A to 32C and transmit generated data to the specified communication slave station 32.
- the multiple communication slave stations 32A to 32C are configured to specify the desired first communication master station 31-1 and second communication master station 31-2 as a communication destination for the first communication master station 31-1 of the position command controller 301X and the second communication master station 31-2 of the track controller 303, and transmit and receive generated data to and from the specified first communication master station 31-1 and second communication master station 31-2.
- the second communication master station 31-2 of the track controller 303 is configured to transmit control data to the transport path communication slave station 11.
- the second communication master station 31-2 is configured to designate a desired transport path communication slave station 11 as a communication destination for the plurality of transport path communication slave stations 11A to 11H, and transmit control data to the designated desired transport path communication slave station 11.
- the second communication master station 31-2 of the track controller 303 is configured to receive control data from the plurality of transport path communication slave stations 11.
- the communication control in the first communication master station 31-1 of the position command controller 301X and the second communication master station 31-2 of the track controller 303 is performed using a transmission channel, a reception channel, and a communication frame, as in the above-mentioned first and second embodiments.
- the control controller 30X has separate communication master stations, a first communication master station 31-1 for the position command controller 301X and a second communication master station 31-2 for the track controller 303, but the first communication master station 31-1 and the second communication master station 31-2 achieve the same functions as the communication master station 31 described in the first and second embodiments above.
- FIG. 12 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control controller according to the third embodiment.
- the hardware of the control controller 30X is divided into a position command controller 301X, a drive controller 302, and a track controller 303.
- the position command controller 301X includes a fifth communication interface (fifth communication I/F) 3001-1 functioning as the first communication master 31-1, a fifth processor 3005-1 functioning as the position command generator 33, and a memory 3009-1 that reads and writes various data used for each calculation in the fifth processor 3005-1.
- the drive controller 302A includes a second communication interface (second communication I/F) 3002 functioning as the communication slave 32A, a second processor 3006 functioning as the position controller 35A, and a memory 3009A that reads and writes various data used for each calculation in the second processor 3006.
- the drive controller 302B includes a third communication interface (third communication I/F) 3003 functioning as the communication slave 32B, a third processor 3007 functioning as the position controller 35B, and a memory 3009B that reads and writes various data used for each calculation in the third processor 3007.
- the drive controller 302C includes a fourth communication interface (fourth communication I/F) 3004 functioning as the communication slave 32C, a fourth processor 3008 functioning as the position controller 35C, and a memory 3009C that reads and writes various data used for each calculation in the fourth processor 3008.
- the track controller 303 is configured to include a sixth communication interface (sixth communication I/F) 3001-2 that functions as a second communication master station 31-2, a sixth processor 3005-2 that functions as a position generator 34 and a current command generator 36, and a memory 3009-2 that reads and writes various data used for each calculation in the sixth processor 3005-2.
- the second processor 3006 to the fourth processor 3008 are the same as those in the first embodiment described above, and therefore their explanations are omitted.
- the processors 3009A to 3009C are the same as those in the second embodiment described above, and therefore their explanations are omitted.
- the fifth processor 3005-1 is a processor capable of calculating a position command value as the position command generator 33, and may be, for example, a microprocessor, a microcomputer, a microcomputer, a CPU, or a DSP.
- the sixth processor 3005-2 is a processor capable of calculating position information and a current command value of the transport path unit 10, and may be, for example, a microprocessor, a microcomputer, a microcomputer, a CPU, or a DSP.
- the memory 3009-1 includes a non-volatile memory that stores each calculation program executed by the fifth processor 3005-1, and a volatile memory that serves as a work memory during each calculation by the fifth processor 3005-1.
- the memory 3009-2 includes a non-volatile memory that stores each calculation program executed by the sixth processor 3005-2, and a volatile memory that serves as a work memory during each calculation by the sixth processor 3005-2.
- the hardware configuration of the track controller 303 is illustrated as an example in which a processor that functions as the position generator 34 and the current command generator 36 is the sixth processor 3005-2, but the configuration may include multiple processors, such as a processor that functions as the position generator 34 and a processor that functions as the current command generator 36.
- FIG. 13 is a flow diagram showing an example of the operation of the control controller according to the third embodiment of the present disclosure. The operation of the control controller 30X will be described with reference to FIG. 13.
- step S1301 shown in FIG. 13 the position command generator 33 of the position command controller 301X constituting the control controller 30X generates position command values for each of the three moving bodies 20A, 20B, and 20C of the transport system 1X.
- the position command generator 33 then outputs the generated position command values for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the first communication master 31-1 of the position command controller 301X.
- step S1302 the position generator 34 of the track controller 303 constituting the control controller 30X generates position information for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C indicating the positions of the moving bodies 20A, 20B, and 20C on the transport path based on the scale detection information contained in the control data received from the transport path units 10A to 10H using the communication frames R2A to R2H.
- the position generator 34 then outputs the generated position information for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the second communication master station 31-2 of the track controller 303.
- the first communication master station 31-1 performs a first communication in which it transmits the acquired position command values of each of the mobile units 20A, 20B, and 20C to the communication slave station 32.
- the second communication master station 31-2 performs a first communication in which it transmits the acquired position information of each of the mobile units 20A, 20B, and 20C to the communication slave station 32.
- the first communication master station 31-1 transmits the position command value of the mobile unit 20A to the communication slave station 32A using communication frame T1A, transmits the position command value of the mobile unit 20B to the communication slave station 32B using communication frame T1B, and transmits the position command value of the mobile unit 20C to the communication slave station 32C using communication frame T1C.
- the second communication master station 31-2 transmits the position information of the mobile unit 20A to the communication slave station 32A using the communication frame T1A, transmits the position information of the mobile unit 20B to the communication slave station 32B using the communication frame T1A, and transmits the position information of the mobile unit 20C to the communication slave station 32C using the communication frame T1A.
- step S1304 the position controllers 35A, 35B, and 35C of the drive controllers 302A, 302B, and 302C generate drive command values for the respective mobile bodies 20A, 20B, and 20C based on the position command value and position information for the respective mobile bodies 20A, 20B, and 20C received by the communication slaves 32A, 32B, and 32C.
- the position controllers 35A, 35B, and 35C then output the generated drive command values for the respective mobile bodies 20A, 20B, and 20C to the communication slaves 32A, 32B, and 32C.
- the position controller 35A acquires the position command value and position information for the mobile body 20A from the communication slave 32A connected via the internal bus, generates a drive command value for the mobile body 20A based on the position command value and position information for the mobile body 20A, and outputs the generated drive command value for the mobile body 20A to the communication slave 32A.
- position controllers 35B and 35C generate drive command values for moving body 20B and moving body 20C, respectively, and output them to communication slaves 32B and 32C, which are connected via the internal bus.
- step S1305 the communication slaves 32A, 32B, and 32C of the drive controllers 302A, 302B, and 302C perform second communication to transmit the acquired drive command values of the respective moving bodies 20A, 20B, and 20C to the second communication master 31-2.
- the communication slave 32A uses a communication frame R1A consisting of a header, footer, and payload to transmit the drive command value of the moving body 20A to the second communication master 31-2.
- the communication slaves 32B and 32C use communication frames R1B and R1C to transmit the drive command value of the moving body 20B and the drive command value of the moving body 20C to the second communication master 31-2.
- step S1306 the current command generator 36 of the track controller 303 generates current command values for the transport path units 10A-10H based on the position information of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C generated by the position generator 34 and the drive command values of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C received by the second communication master station 31-2.
- the position information of the moving bodies 20A, 20B, and 20C can be obtained by reading it from the memory provided in the track controller 303.
- the current command generator 36 obtains the drive command value of the moving body 20A, the drive command value of the moving body 20B, and the drive command value of the moving body 20C from the second communication master station 31-2 connected via the internal bus.
- the current command generator 36 obtains the position information of the moving body 20A, the position information of the moving body 20B, and the position information of the moving body 20C from the memory of the track controller 303.
- the current command generator 36 generates current command values for the transport path units 10A-10H based on the drive commands and position information of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C, and outputs them to the communication master station 31.
- the current command generator 36 generates the current command values in the same manner as in embodiment 1, so a detailed description will be omitted.
- the second communication master 31-2 of the track controller 303 performs a third communication in which it transmits the acquired current command values of each of the transport path units 10A to 10H to the transport path communication slave station 11.
- the second communication master 31-2 uses a communication frame T2A consisting of a header, footer, and payload to transmit the current command value of the transport path unit 10A to the transport path communication slave station 11A.
- the second communication master 31-2 transmits the current command values of each of the transport path units 10B to 10H to the transport path communication slave stations 11B to 11H using communication frames T2B to T2H.
- the transport path unit 10 according to the third embodiment operates in the same manner as steps S801 to S804 described in the first embodiment above using FIG. 8, and controls the moving body 20 in the transport system 1X.
- the transport path unit 10 according to the third embodiment operates in step S805 differently, which will be described below.
- FIG. 14 is a flow diagram showing an example of the operation of the transport path unit according to the third embodiment.
- the transport path unit 10 according to the third embodiment operates in the same manner as steps S801 to S804, and then performs step S1405 shown in FIG. 14.
- step S1405 the transport path communication slave station 11 of each transport path unit 10 performs a sixth communication in which the acquired scale detection information is transmitted to the second communication master station 31-2.
- the transport path communication slave station 11A uses a communication frame R2A consisting of a header, footer, and payload to transmit the scale detection information calculated by the position calculator 14A of the transport path unit 10A to the second communication master station 31-2 included in the control controller 30X.
- the transport path communication slave stations 11B to 11H of the transport path units 10B to 10H sequentially transmit the scale detection information calculated by the position calculators 14B to 14H of the transport path units 10B to 10H to the second communication master station 31-2 included in the control controller 30X using communication frames R2B to R2H.
- control controller 30X is configured to function in the same manner as the control controllers 30 and 30W by functioning in the same manner as the above-mentioned communication master station 31 with the first communication master station 31-1 and the second communication master station 31-2. Therefore, as in the first and second embodiments described above, even if the moving body 20 moving in the transport system 1X is located at the boundary between the transport path units 10, the movement of the moving body 20 can be controlled with high precision, and the cost increase of the electric circuit such as the inverter circuit 122 included in one driving element can be suppressed.
- the transport system 1X according to the third embodiment does not need to include a position controller 35 in each of the transport path units 10, and the number of drive controllers 302 equipped with the position controller 35 can be made equal to or less than the number of the moving bodies 20 at most, so that the control system of the control controller 30X and the transport path unit 10 can be suppressed from becoming large and expensive.
- the conveying system 1X according to the third embodiment can prevent the control of the moving body 20 of the conveying system 1X from being stopped without increasing the size and cost of the control system.
- the control controller 30X is configured with a position command controller 301X, a drive controller 302, and a track controller 303.
- the position command controller 301X is configured to generate a position command value for the moving body 20 moving along the transport path of the transport system 1X.
- the drive controller 302 is configured to generate a drive command value for the assigned moving body 20.
- the track controller 303 is configured to generate position information for the moving body 20 moving along the transport path of the transport system 1X, and current command values for all the transport path units 10 that constitute the transport path of the transport system 1X.
- the control controller 30X is configured separately with three controllers, the position command controller 301X, the drive controller 302, and the track controller 303, thereby reducing the control load of one controller and suppressing control delays as the control controller 30X.
- control controller 30X connects the position command controller 301X and the drive controller 302 via a third communication line 80, and connects the track controller 303 and the drive controller 302 via a fourth communication line 100.
- the control controller 30X can widen the communication band by separating the communication lines for transmitting and receiving the generated data, and can shorten the communication cycle between the position command controller 301X and the drive controller 302, and the communication cycle between the track controller 303 and the drive controller 302. Therefore, the control controller 30X can suppress control delays and improve the control performance of the moving body 20.
- the drive controller 302 and the position command controller 301X are connected by the third communication line 80, and the drive controllers 302 are connected to each other by the drive controller communication line 90, so that the number of drive controllers 302 can be easily changed, as in the above-mentioned second embodiment. Therefore, even if the number of moving bodies 20 moving on the transport path of the transport system 1X is changed, the control system configuration of the transport system 1X can be easily changed by changing the number of drive controllers 302. In other words, the transport system 1X according to the third embodiment can provide a transport system that allows for easy system expansion and modification.
- Embodiment 4 A conveying system according to a fourth embodiment of the present disclosure will be described. Note that the same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted. Below, a detailed description will be given of components different from those in the first to third embodiments.
- FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a transport system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
- the transport system 1Y like the first embodiment, includes a plurality of transport path units 10A-10H that form the transport paths of the plurality of moving bodies 20A-20C, and a power supply unit 40 that supplies power to the transport path units 10A-10H.
- the transport system 1Y according to the fourth embodiment includes a control controller 30Y that controls the operation of the plurality of moving bodies 20A-20C instead of the control controllers 30, 30W, and 30X.
- the control controller 30Y is composed of a position command controller 301X, a drive controller 302Y, and a track controller 303Y.
- the position command controller 301X, the drive controller 302Y, and the track controller 303Y are each configured as separate housings, and function as the control controller 30Y by the operation of these controllers.
- the position command controller 301X includes a first communication master 31-1 and a position command generator 33, similar to the third embodiment described above.
- the position command generator 33 is connected to the first communication master 31-1 via an internal bus in the position command controller 301X.
- the position command generator 33 has the same functions as the first embodiment described above, and generates a position command value for the moving body 20.
- the position command value for the moving body 20 is an example of generated data.
- the drive controller 302Y includes a first communication slave 32-1, a second communication slave 32-2, and a position controller 35.
- the position controller 35 is connected to the first communication slave 32-1 and the second communication slave 32-2 via an internal bus in the drive controller 302Y.
- the position controller 35 has the same functions as in the first embodiment.
- the communication slave 32 described in the third embodiment is divided into two, the first communication slave 32-1 and the second communication slave 32-2, and the first communication slave 32-1 and the second communication slave 32-2 perform the same operations as the communication slave 32.
- the drive controller 302Y includes three drive controllers 302YA, 302YB, and 302YC, as shown in Figure 15.
- the drive controller 302YA includes a first communication slave 32-1A, a second communication slave 32-2A, and a position controller 35A
- the drive controller 302YB includes a first communication slave 32-1B, a second communication slave 32-2B, and a position controller 35B
- the drive controller 302YC includes a first communication slave 32-1C, a second communication slave 32-2C, and a position controller 35C.
- the drive controllers 302YA, 302YB, 302YC When there is no need to distinguish between the drive controllers 302YA, 302YB, 302YC, the first communication slaves 32-1A, 32-1B, 32-1C, the second communication slaves 32-2A, 32-2B, 32-2C, and the position controllers 35A, 35B, 35C, they may be simply referred to as the drive controller 302Y, the first communication slave 32-1, the second communication slave 32-2, and the position controller 35.
- the position controller 35 of the drive controller 302Y is assigned to the moving body 20 provided in the transport system 1Y, and is configured to generate a drive command value for the assigned moving body 20.
- the drive command value for the moving body 20 is an example of generated data.
- this fourth embodiment illustrates an example in which the transport system 1Y is provided with three moving bodies 20A, 20B, and 20C, and one position controller 35 is assigned to each moving body 20. Note that the number of moving bodies 20 assigned to the position controller 35 of the drive controller 302Y can be determined arbitrarily, as in the above-described first to third embodiments.
- the track controller 303Y includes a third communication master station 31-3, a fourth communication master station 31-4, a position generator 34, and a current command generator 36.
- the position generator 34 and the current command generator 36 are connected to the third communication master station 31-3 and the fourth communication master station 31-4 via an internal bus in the track controller 303Y.
- the position generator 34 and the current command generator 36 have the same functions as those in the first embodiment described above, with the position generator 34 generating position information of the moving body 20 and the current command generator 36 generating a current command value for the transport path unit 10.
- the position information of the moving body 20 is an example of generated data
- the current command value for the transport path unit 10 is an example of control data.
- the second communication master station 31-2 described in the third embodiment is divided into two, a third communication master station 31-3 and a fourth communication master station 31-4, and the third communication master station 31-3 and the fourth communication master station 31-4 perform the same operations as the second communication master station 31-2.
- the communication master station 31 described in the first embodiment is divided into three, a first communication master station 31-1, a third communication master station 31-3, and a fourth communication master station 31-4, and the first communication master station 31-1, the third communication master station 31-3, and the fourth communication master station 31-4 perform the same operations as the communication master station 31.
- the connection between the first communication master 31-1 of the position command controller 301X and the first communication slave 32-1 of the drive controller 302Y in the control controller 30Y according to the fourth embodiment, the connection between the third communication master 31-3 of the track controller 303Y and the second communication slave 32-2 of the drive controller 302Y, and the connection between the fourth communication master 31-4 of the track controller 303Y and the transport path communication slave 11 of the transport path unit 10 will be described.
- the position command controller 301X and the drive controller 302Y constituting the control controller 30Y are connected via a third communication line 80.
- the drive controllers 302Y are connected to each other via a first drive controller communication line 91 and a second drive controller communication line 92.
- the drive controller 302Y and the track controller 303Y are connected via a fourth communication line 100.
- the control controller 30Y and the transport path unit 10 are connected via a first communication line 50.
- the first communication master 31-1 of the position command controller 301X is connected to the first communication slave 32-1A of the drive controller 302YA via the third communication line 80.
- the first communication slave 32-1A of the drive controller 302YA is connected to the first communication slave 32-1B of the drive controller 302YB via the first drive controller communication line 91.
- the first communication slave 32-1B of the drive controller 302YB is connected to the first communication slave 32-1C of the drive controller 302YC via the first drive controller communication line 91.
- the third communication master 31-3 of the track controller 303Y is connected to the second communication slave 32-2A of the drive controller 302YC via the fourth communication line 100.
- the second communication slave 32-2A of the drive controller 302YC is connected to the second communication slave 32-2B of the drive controller 302YB via a second drive controller communication line 92.
- the second communication slave 32-2B of the drive controller 302YB is connected to the second communication slave 32-2C of the drive controller 302YA via a second drive controller communication line 92. This allows the position command controller 301X, drive controller 302Y, and track controller 303Y to communicate with each other, forming the control controller 30Y.
- the first communication master 31-1 of the position command controller 301X and the first communication slaves 32-1A, 32-1B, and 32-1C of the drive controllers 302YA, 302YB, and 302YC are connected by a daisy chain connection, and generated data including various command values and information for generating control data can be transmitted and received between the first communication master 31-1 and the first communication slaves 32-1A, 32-1B, and 32-1C.
- the third communication master 31-3 of the track controller 303Y and the second communication slaves 32-2A, 32-2B, and 32-2C of the drive controllers 302YA, 302YB, and 302YC are connected by a daisy chain connection, and generated data including various command values and information for generating control data can be transmitted and received between the third communication master 31-3 and the second communication slaves 32-2A, 32-2B, and 32-2C.
- serial communication can be used for sending and receiving generated data between the first and third communication master stations 31-1, 31-3 and the first and second communication slave stations 32-1, 32-2, and an increase in the number of communication lines can be suppressed.
- the fourth communication master station 31-4 of the track controller 303Y is connected to the transport path communication slave station 11A of the transport path unit 10A via the first communication line 50.
- the control controller 30Y and the transport path unit 10 form a communication network that allows them to communicate with each other.
- the first communication master station 31-1 transmits and receives data to and from the first communication slave station 32-1 via the following communication path.
- the first communication master station 31-1 transmits and receives generated data to and from the first communication slave station 32-1A
- the first communication master station 31-1 transmits and receives data via the third communication line 80 connecting the first communication master station 31-1 and the first communication slave station 32-1A.
- the first communication master station 31-1 transmits and receives generated data to and from the first communication slave station 32-1B
- the first communication master station 31-1 transmits and receives data via the third communication line 80 connecting the first communication master station 31-1 and the first communication slave station 32-1A, the first communication slave station 32-1A, and the first drive controller communication line 91 connecting the first communication slave station 32-1A and the first communication slave station 32-1B.
- the first communication slave 32-1B transmits and receives data to and from the first communication master 31-1 via the first communication slave 32-1A.
- the first communication master 31-1 transmits and receives generated data to and from the first communication slave 32-1C
- the first communication master 31-1 transmits and receives data via the third communication line 80 connecting the first communication master 31-1 and the first communication slave 32-1A, the first communication slave 32-1A, the first drive controller communication line 91 connecting the first communication slave 32-1A and the first communication slave 32-1B, and the first communication slave 32-1B, the first communication slave 32-1B, and the first drive controller communication line 91 connecting the first communication slave 32-1B and the first communication slave 32-1C.
- the first communication slave 32-1C transmits and receives data to and from the first communication master 31-1 via the first communication slave 32-1A and the first communication slave 32-1B.
- the first communication master 31-1 transmits and receives generated data to and from the first communication slaves 32-1A, 32-1B, and 32-1C.
- the first communication master 31-1 is also configured to have two channels, a transmission channel and a reception channel.
- the third communication master station 31-3 transmits and receives with the second communication slave station 32-2 via the following communication path:
- the third communication master station 31-3 transmits and receives generated data with the second communication slave station 32-2C
- the third communication master station 31-3 transmits and receives via the fourth communication line 100 connecting the third communication master station 31-3 and the second communication slave station 32-2C.
- the third communication master station 31-3 transmits and receives generated data to and from the second communication slave station 32-2B
- the data is transmitted and received via the fourth communication line 100 connecting the third communication master station 31-3 and the second communication slave station 32-2C, the second communication slave station 32-2C, and the second drive controller communication line 92 connecting the second communication slave station 32-2C and the second communication slave station 32-2B.
- the second communication slave station 32-2B transmits and receives data to and from the third communication master station 31-3 via the second communication slave station 32-2C.
- the third communication master station 31-3 transmits and receives generated data to and from the second communication slave station 32-2A
- the third communication master station 31-3 transmits and receives the generated data via the fourth communication line 100 connecting the third communication master station 31-3 and the second communication slave station 32-2C, the second communication slave station 32-2C, the second drive controller communication line 92 connecting the second communication slave station 32-2C and the second communication slave station 32-2B, and the second drive controller communication line 92 connecting the second communication slave station 32-2B, the second communication slave station 32-2B and the second communication slave station 32-2A.
- the second communication slave station 32-2A transmits and receives the generated data to and from the third communication master station 31-3 via the second communication slave station 32-2C and the second communication slave station 32-2B.
- the third communication master station 31-3 can be said to transmit and receive generated data to and from the second communication slave stations 32-2A, 32-2B, and 32-2C.
- the third communication master station 31-3 is also configured to have two channels: a transmission channel and a reception channel.
- the fourth communication master station 31-4 is connected to the first communication line 50 connected to the transport path unit 10.
- the fourth communication master station 31-4 provided in the track controller 303Y and the transport path communication slave station 11 provided in the transport path unit 10 are connected via the first communication line 50 to form a communication network for transmitting and receiving control data between the control controller 30Y and the transport path unit 10.
- the fourth communication master station 31-4 and the transport path communication slave station 11 are connected by a daisy chain connection, and control data can be transmitted and received between the fourth communication master station 31-4 and the transport path communication slave station 11.
- the control controller 30Y transmits and receives control data to and from the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10.
- serial communication can be adopted for transmitting and receiving control data between the fourth communication master station 31-4 and the transport path communication slave station 11, and an increase in communication lines can be suppressed.
- the first communication master 31-1 of the position command controller 301X is configured to transmit the generated data to the first communication slave 32-1.
- the first communication master 31-1 is configured to designate a desired first communication slave 32-1 as a communication destination among the plurality of first communication slaves 32-1A to 32-1C, and transmit the generated data to the designated first communication slave 32-1.
- the third communication master 31-3 of the track controller 303Y is configured to transmit the generated data to the second communication slave 32-2.
- the third communication master 31-3 is configured to designate a desired second communication slave 32-2 as a communication destination among the plurality of second communication slaves 32-2A to 32-2C, and transmit the generated data to the designated second communication slave 32-2.
- the multiple second communication slave stations 32-2A to 32-2C are configured to transmit generated data to the third communication master station 31-3 of the track controller 303Y.
- the fourth communication master station 31-4 of the track controller 303Y is configured to transmit control data toward the transport path communication slave station 11.
- the fourth communication master station 31-4 is configured to transmit control data to the multiple transport path communication slave stations 11A to 11H toward a desired transport path communication slave station 11.
- the fourth communication master station 31-4 of the track controller 303Y is configured to receive control data from the multiple transport path communication slave stations 11.
- the communication main station is divided into a first communication main station 31-1 of the position command controller 301X and a third communication main station 31-3 and a fourth communication main station 31-4 of the track controller 303Y, but the first communication main station 31-1, the third communication main station 31-3, and the fourth communication main station 31-4 realize the same functions as the communication main station 31 described in the above-mentioned embodiments 1 and 2.
- the communication main station composed of the first communication main station 31-1, the third communication main station 31-3, and the fourth communication main station 31-4 may also be referred to as the communication main station 31Y.
- control controller 30Y has a communication slave divided into a first communication slave 32-1 and a second communication slave 32-2 of the drive controller 302Y, but the first communication slave 32-1 and the second communication slave 32-2 realize the same functions as the communication slave 32 described in the above embodiments 1 to 3.
- the communication slave consisting of the first communication slave 32-1 and the second communication slave 32-2 may be referred to as the communication slave 32Y.
- FIG. 16 is a diagram showing an example of communication control in a communication master station according to the fourth embodiment. Using FIG. 16, the communication control of the communication master station with respect to transmission and reception between the communication master station 31Y and the communication slave station 32Y, and transmission and reception between the communication master station 31Y and the transport path communication slave station 11 provided in the transport path unit 10 will be specifically described.
- the communication master station 31Y is configured to transmit generated data to the communication slave station 32Y.
- the communication master station 31Y is configured to designate a desired communication slave station 32Y as a communication destination from among the multiple communication slave stations 32Y, and transmit generated data to the designated communication slave station 32Y.
- the communication master station 31Y is configured to transmit control data to the transport path communication slave station 11.
- the communication master station 31Y is configured to designate a desired transport path communication slave station 11 as a communication destination from among the multiple transport path communication slave stations 11A to 11H, and transmit control data to the designated transport path communication slave station 11.
- the communication master station 31Y is also configured to receive generated data from the multiple communication slave stations 32Y.
- the communication master station 31Y is configured to receive control data from the multiple transport path communication slave stations 11.
- the first communication master 31-1 constituting the communication master 31Y transmits generated data including command values and information for generating control data to the first communication slave 32-1 using the transmission channel SC-1.
- the third communication master 31-3 constituting the communication master 31Y transmits and receives generated data including various command values and information for generating control data to the second communication slave 32-2 using the transmission channel SC-3 and reception channel RC-3.
- the fourth communication master 31-4 constituting the communication master 31Y transmits and receives control data to and from the transport path communication slave 11 using the transmission channel SC-4 and reception channel RC-4.
- the first communication master 31-1 controls communication so that generated data including command values and information for generating control data is transmitted to the first communication slave 32-1 using a communication frame at intervals of once every two of a predetermined fixed communication period CTn (n is a natural number).
- CTn a predetermined fixed communication period
- the third communication master 31-3 controls communication so that it transmits and receives generated data, including command values and information for generating control data, to the second communication slave 32-2 using a communication frame at an interval of once every predetermined fixed communication cycle CTn.
- the fourth communication master 31-4 controls communication so that it transmits and receives control data to and from the transport path communication slave 11 using a communication frame at an interval of once every predetermined fixed communication cycle CTn.
- the first communication master 31-1 uses the transmission channel SC-1, performs a first communication in a communication cycle 2CT1, designating the first communication slave 32-1A as the communication destination and transmitting a communication frame TY1A to the first communication slave 32-1A.
- the first communication master 31-1 also performs a first communication in designating the first communication slave 32-1B as the communication destination and transmitting a communication frame TY1B to the first communication slave 32-1B, and performs a first communication in designating the first communication slave 32-1C and transmitting a communication frame TY1C to the first communication slave 32-1C.
- the first communication master station 31-1 if the first communication master station 31-1 does not need to specify the first communication slave stations 32-1A to 32-1C when performing the first communication, the first communication master station 31-1 does not need to specify the first communication slave stations 32-1A to 32-1C.
- the first communication master station 31-1 transmits communication frames at intervals of once every communication cycle 2CTn, so when the communication cycle 2CT2 starts, it transmits communication frames TY1A to TY1C within the communication cycle 2CT2.
- the third communication master station 31-3 also uses the transmission channel SC-3 within the communication cycle CT1 to designate the second communication slave station 32-2A as the communication destination and to carry out the first communication in which a communication frame TY2A is transmitted to the second communication slave station 32-2A.
- the third communication master station 31-3 designates the second communication slave station 32-2B and carries out the first communication in which a communication frame TY2B is transmitted to the second communication slave station 32-2B, and designates the second communication slave station 32-2C and carries out the first communication in which a communication frame TY2C is transmitted to the second communication slave station 32-2C.
- the third communication master station 31-3 when the third communication master station 31-3 carries out the first communication, if there is no need to designate each of the second communication slave stations 32-2A to 32-2C, the third communication master station 31-3 does not need to designate the second communication slave stations 32-2A to 32-2C.
- the third communication master station 31-3 transmits communication frames at intervals of once per communication cycle CTn, so when communication cycle TC2 starts, it transmits communication frames TY2A to TY2C within communication cycle CT2.
- the third communication master station 31-3 also receives a communication frame RY2A from the second communication slave station 32-2A, a communication frame RY2B from the second communication slave station 32-2B, and a communication frame RY2C from the second communication slave station 32-2C using the receiving channel RC-3 within the communication cycle CT1.
- the second communication slave station 32-2A performs a second communication to transmit a communication frame R1A toward the third communication master station 31-3
- the second communication slave station 32-2B performs a second communication to transmit a communication frame R1B toward the third communication master station 31-3
- the second communication slave station 32-2C performs a second communication to transmit a communication frame R1C toward the third communication master station 31-3.
- the third communication master station 31-3 receives communication frames at intervals of once every communication cycle CTn, so when communication cycle CT2 starts, it receives communication frames RY2A to RY2C within communication cycle CT2.
- the fourth communication master station 31-4 performs a third communication by using the transmission channel SC-4 within the communication cycle CT1 to designate the transport path communication slave station 11A as the communication destination and transmit a communication frame TY3A to the designated transport path communication slave station 11A.
- the fourth communication master station 31-4 performs a third communication by designating the transport path communication slave station 11B and transmitting a communication frame TY3B to the transport path communication slave station 11B, and similarly performs a third communication by designating the transport path communication slave stations 11C to 11H and transmitting communication frames TY3C to TY3H to the transport path communication slave stations 11C to 11H.
- the fourth communication master station 31-4 when the fourth communication master station 31-4 performs the third communication, if it is not necessary to designate each of the transport path communication slave stations 11A to 11H, the fourth communication master station 31-4 does not have to designate the transport path communication slave stations 11A to 11H.
- the fourth communication master station 31-4 transmits communication frames at intervals of once per communication cycle CTn, so when communication cycle CT2 starts, it transmits communication frames TY3A to TY3H within communication cycle CT2.
- the fourth communication master station 31-4 also receives a communication frame RY3A from the transport path communication slave station 11A, transmits a communication frame RY3B from the transport path communication slave station 11B, and similarly receives communication frames RY3C to RY3H from the transport path communication slave stations 11C to 11H using the receiving channel RC-4 within the communication cycle CT1.
- the transport path communication slave station 11A performs a sixth communication in which it transmits a communication frame R2A toward the communication master station 31
- the transport path communication slave station 11B performs a sixth communication in which it transmits a communication frame R2B toward the communication master station 31
- the transport path communication slave stations 11C to 11H perform a sixth communication in which it transmits communication frames R2C to R2H toward the communication master station 31.
- the fourth communication master station 31-4 receives communication frames at intervals of once per communication cycle CTn, so when communication cycle TC2 starts, it receives communication frames RY3A to RY3H within communication cycle CT2.
- the communication master station 31Y divides each communication cycle CTn into time slots and controls the transmission and reception of each communication frame in a time-division manner.
- the communication frame TY1A transmitted by the first communication master 31-1 to the first communication slave 32-1A is composed of a header, a footer, and a payload.
- the communication frame TY1A is a communication frame for transmitting generated data to the first communication slave 32-1A.
- the communication frame TY1A has designation information (destination address, etc.) for the first communication slave 32-1A attached as the header, and the first communication slave 32-1A is designated by the header information.
- the payload includes a position command value for the mobile unit 20A.
- the footer has frame check sequence data, etc. attached to confirm that the communication frame has been accurately received at the receiving end.
- the communication frames TY1B and TY1C are communication frames for transmitting generated data to the first communication slaves 32-1B and 32-1C.
- the communication frames TY1B and TY1C have a header containing designation information for the first communication slave 32-1B and 32-1C, and the header information specifies the first communication slave 32-1B and 32-1C.
- the payload contains position command values for the mobile units 20B and 20C.
- the footer contains frame check sequence data and the like. This allows the communication master 31Y to designate the desired communication slave 32Y as the communication destination, and transmit the generated data to the specified communication slave 32Y.
- the communication frame TY2A transmitted by the third communication master 31-3 to the second communication slave 32-2A is composed of a header, a footer, and a payload.
- the communication frame TY2A is a communication frame for specifying the second communication slave 32-2A and transmitting generated data to the second communication slave 32-2A.
- the communication frame TY2A has designation information (destination address, etc.) of the second communication slave 32-2A attached as the header, and the second communication slave 32-2A is specified by the header information.
- the communication frame TY2A includes position information of the mobile unit 20A as the payload.
- the footer has frame check sequence data, etc. attached to confirm that the communication frame has been received correctly at the receiving end.
- the communication frames TY2B and TY2C are communication frames for transmitting generated data to the second communication slaves 32-2B and 32-2C.
- the communication frames TY2B and TY2C have designation information for the second communication slaves 32-2B and 32-2C attached as the header, and contain the position information of the mobile units 20B and 20C as the payload.
- the footer has frame check sequence data and the like attached. This allows the communication master 31Y to designate the desired communication slave 32Y and transmit the generated data to the designated communication slave 32Y.
- the communication frame TY3A transmitted by the fourth communication master 31-4 to the transport path communication slave 11A is composed of a header, a footer, and a payload.
- the communication frame TY3A is a communication frame for specifying the transport path communication slave 11A and transmitting control data to the transport path communication slave 11A.
- the communication frame TY32A has, as a header, designation information (destination address, etc.) for the transport path communication slave 11A, and specifies the transport path communication slave 11A by the information in the header.
- the payload includes a current command value for controlling the energization or de-energization of all coils 121A included in the transport path unit 10A that includes the transport path communication slave 11A.
- the footer includes frame check sequence data, etc., for confirming that the communication frame has been accurately received at the receiving end.
- the communication frames TY3B to TY3H are communication frames for transmitting current command values for controlling the energization or de-energization of all the coils 121B to 121H included in each of the transport path units 10B to 10H that include the transport path communication slave stations 11B to 11H to the transport path communication slave stations 11B to 11H.
- the communication frames TY3B to TY3H have designation information for the transport path communication slave stations 11B to 11H as a header, and each transport path unit 10B to 10H is designated by the header information.
- the payload includes a current command value for controlling the energization or de-energization of all the coils 121B to 121H included in each of the transport path units 10B to 10H that include the transport path communication slave stations 11B to 11H.
- the footer is provided with frame check sequence data and the like. This allows the communication master station 31Y to designate the desired transport path communication slave station 11 and transmit control data to the designated transport path communication slave station 11.
- the communication frame RY2A that the third communication master 31-3 receives from the second communication slave 32-2A is composed of a header, a footer, and a payload.
- the communication frame RY2A is a communication frame for transmitting generated data from the second communication slave 32-2A.
- the communication frame RY2A has designation information (destination address, etc.) of the third communication master 31-3 attached as the header, and includes a drive command value for the mobile unit 20A as the payload.
- the footer has frame check sequence data, etc. attached to confirm that the communication frame has been received correctly at the receiving end.
- the communication frames RY2B and RY2C are communication frames for transmitting generated data from the second communication slaves 32-2B and 32-2C, have designation information of the third communication master 31-3 attached as the header, and include a drive command value for the mobile units 20B and 20C as the payload.
- the footer has frame check sequence data, etc. attached. This allows each of the communication slave stations 32Y to transmit generated data to the communication master station 31Y, and the communication master station 31Y to receive generated data from multiple communication slave stations 32Y.
- the communication frame RY3A that the fourth communication master 31-4 receives from the transport path communication slave 11A is composed of a header, footer, and payload.
- the communication frame RY3A is a communication frame for transmitting control data from the transport path communication slave 11A, and includes, as a header, designation information (destination address, etc.) for the fourth communication master 31-4, and, as a payload, includes scale detection information indicating the relative positions of the moving body 20A with respect to all position sensors 131A, output by a position calculator 14A included in the transport path unit 10A that includes the transport path communication slave 11A.
- the footer includes frame check sequence data, etc., for confirming that the communication frame has been accurately received at the receiving end.
- the communication frames RY3B to RY3H are communication frames for transmitting each scale detection information output by the position calculators 14B to 14H included in each transport path unit 10B to 10H that includes the transport path communication slave stations 11B to 11H from the transport path communication slave stations 11B to 11H, and include designation information for the fourth communication master station 31-4 as a header, and include scale detection information calculated by the position calculator 14B to scale detection information calculated by the position calculator 14H as a payload.
- the footer includes frame check sequence data and the like. This allows each transport path communication slave station 11 to transmit control data to the communication master station 31Y, and the communication master station 31Y can receive control data from multiple transport path communication slave stations 11.
- the communication master station 31Y is composed of a first communication master station 31-1, a third communication master station 31-3, and a fourth communication master station 31-4
- the communication slave station 32Y is composed of a first communication slave station 32-1 and a second communication slave station 32-2.
- the communication master station 31Y is communication controlled as described above.
- the first communication slave station 32-1 and the first communication master station 31-1 are in single-master communication control
- the second communication slave station 32-2 and the third communication master station are in single-master communication control
- the conveying path communication slave station 11 and the fourth communication master station 31-4 are in single-master communication control.
- the communication of generated data and control data can be configured with single-master communication control, so that the complexity of communication control can be reduced.
- the transport system 1Y is a single-master communication control, for example, the communication control between the first communication master 31-1 and the first communication slave 32-1, the communication control between the third communication master 31-4 and the second communication slave 32-2, and the communication control between the fourth communication master 31-4 and the transport path communication slave 11 can be configured independently, and each communication cycle can be easily changed. Therefore, the transport system 1Y can suppress the deterioration of the control performance of the moving body 20 due to the influence of long calculation times in the calculation processing in the controller 30Y or the transport path unit 10.
- the first communication master 31-1 which performs the first communication to transmit the position command value of the moving body 20, transmits a communication frame once every communication cycle 2CTn, which is twice as long as the communication cycle CTn, and the third communication master 31-3, which performs the second communication, and the fourth communication master 31-4, which performs the third communication, transmit a communication frame once every communication cycle CTn.
- the communication cycle of the first communication to transmit the position command value of the moving body 20 is different from the communication cycles of the second communication and the third communication, and is set longer than the communication cycles of the second communication and the third communication. This increases the number of transmissions of the position information of the moving body 20, the drive command value of the moving body 20, and the current command value of the transport path unit 10, relative to the position command value of the moving body 20, and allows for more accurate movement control of the moving body 20.
- the first communication master station 31-1 transmits a communication frame once in a communication cycle 2CTn
- the third communication master station 31-3 and the fourth communication master station 31-4 transmit and receive a communication frame once every communication cycle CTn
- communication control is not limited to this.
- the first communication master station 31-1, the third communication master station 31-3, and the fourth communication master station 31-4 may all use the same communication cycle for transmitting and receiving communication frames, or different communication cycles may be used for each channel.
- FIG. 17 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control controller according to the fourth embodiment.
- the hardware of the control controller 30Y is divided into a position command controller 301X, a drive controller 302Y, and a track controller 303Y.
- the position command controller 301X includes a fifth communication interface (fifth communication I/F) 3001-1 functioning as the first communication master 31-1, a fifth processor 3005-1 functioning as the position command generator 33, and a memory 3009-1 for reading and writing various data used for each calculation in the fifth processor 3005-1.
- F fifth communication interface
- the drive controller 302YA includes a seventh communication interface (seventh communication I/F) 3002-1 functioning as the first communication slave 32-1A, an eighth communication interface (eighth communication I/F) 3002-2 functioning as the second communication slave 32-2A, a second processor 3006 functioning as the position controller 35A, and a memory 3009A that reads and writes various data used for each calculation in the second processor 3006.
- the drive controller 302YB includes a ninth communication interface (ninth communication I/F) 3003-1 functioning as the first communication slave 32-1B, a tenth communication interface (tenth communication I/F) 3003-2 functioning as the second communication slave 32-2B, a third processor 3007 functioning as the position controller 35B, and a memory 3009B that reads and writes various data used for each calculation in the third processor 3007.
- the drive controller 302YC includes an eleventh communication interface (eleventh communication I/F) 3004-1 that functions as the first communication slave 32-1C, a twelfth communication interface (twelfth communication I/F) 3004-2 that functions as the second communication slave 32-2C, a fourth processor 3008 that functions as the position controller 35C, and a memory 3009C that reads and writes various data used for each calculation in the fourth processor 3008.
- eleventh communication interface (eleventh communication I/F) 3004-1 that functions as the first communication slave 32-1C
- twelfth communication I/F twelfth communication I/F 3004-2 that functions as the second communication slave 32-2C
- fourth processor 3008 that functions as the position controller 35C
- memory 3009C that reads and writes various data used for each calculation in the fourth processor 3008.
- the track controller 303Y is configured to include a thirteenth communication interface (thirteenth communication I/F) 3001-3 that functions as the third communication master 31-3, a fourteenth communication interface (fourteenth communication I/F) 3001-4 that functions as the fourth communication master 31-4, a sixth processor 3005-2 that functions as a position generator 34 and a current command generator 36, and a memory 3009-2 that reads and writes various data used for each calculation in the sixth processor 3005-2.
- the second processor 3006 to the fourth processor 3008 are the same as those in the first embodiment described above, and therefore their explanations are omitted.
- the processors 3009A to 3009C are the same as those in the second embodiment described above, and therefore their explanations are omitted.
- the fifth processor 3005-1 is the same as those in the third embodiment described above, and therefore their explanations are omitted.
- the memories 3009-1 and 3009-2 are the same as those in the third embodiment described above, and therefore their explanations are omitted.
- the hardware configuration of the track controller 303Y is illustrated as an example in which a processor that functions as the position generator 34 and the current command generator 36 is the sixth processor 3005-2, but the configuration may include multiple processors, such as a processor that functions as the position generator 34 and a processor that functions as the current command generator 36.
- FIG. 18 is a flow diagram showing an example of the operation of the controller according to the fourth embodiment of the present disclosure. The operation of the controller 30Y will be described using FIG. 18.
- step S1801 shown in FIG. 18 the position command generator 33 of the position command controller 301X constituting the control controller 30Y generates position command values for each of the three moving bodies 20A, 20B, and 20C of the transport system 1Y.
- the position command generator 33 then outputs the generated position command values for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the first communication master 31-1 of the position command controller 301X.
- step S1802 the position generator 34 of the track controller 303Y constituting the control controller 30Y generates position information for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C indicating the positions of the moving bodies 20A, 20B, and 20C on the transport path based on the scale detection information contained in the control data received from the transport path units 10A to 10H using the communication frames RY3A to RY3H.
- the position generator 34 then outputs the generated position information for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the third communication master station 31-3 of the track controller 303Y.
- the first communication master station 31-1 performs a first communication to transmit the acquired position command values of each of the mobile units 20A, 20B, and 20C to the first communication slave station 32-1.
- the third communication master station 31-3 performs a first communication to transmit the acquired position information of each of the mobile units 20A, 20B, and 20C to the second communication slave station 32-2.
- the first communication master station 31-1 transmits the position command value of the mobile unit 20A to the first communication slave station 32-1A using communication frame TY1A, transmits the position command value of the mobile unit 20B to the communication slave station 32B using communication frame TY1B, and transmits the position command value of the mobile unit 20C to the communication slave station 32C using communication frame TY1C.
- the third communication master station 31-3 transmits the position information of the mobile unit 20A to the second communication slave station 32-2A using the communication frame TY2A, transmits the position information of the mobile unit 20B to the second communication slave station 32-2B using the communication frame TY2B, and transmits the position information of the mobile unit 20C to the second communication slave station 32-2C using the communication frame TY2C.
- the communication cycle of the first communication performed by the first communication master station 31-1 may be different from the communication cycles of the second communication and the third communication.
- step S1804 the position controllers 35A, 35B, and 35C of the drive controllers 302YA, 302YB, and 302YC generate drive command values for the respective mobile bodies 20A, 20B, and 20C based on the position command values for the respective mobile bodies 20A, 20B, and 20C received by the first communication slaves 32-1A, 32-1B, and 32-1C and the position information received by the second communication slaves 32-2A, 32-2B, and 32-2C.
- the position controllers 35A, 35B, and 35C then output the generated drive command values for the respective mobile bodies 20A, 20B, and 20C to the second communication slaves 32-2A, 32-2B, and 32-2C.
- the position controller 35A acquires a position command value for the moving body 20A from the first communication slave 32-1A connected via the internal bus, and acquires position information for the moving body 20A from the second communication slave 32-2A connected via the internal bus.
- the position controller 35A generates a drive command value for the moving body 20A based on the position command value and position information for the moving body 20A, and outputs the generated drive command value for the moving body 20A to the second communication slave 32-2A.
- the position controllers 35B and 35C generate drive command values for the moving body 20B and the moving body 20C, respectively, and output them to the second communication slaves 32-2B and 32-2C connected via the internal bus, respectively.
- step S1805 the second communication slaves 32-2A, 32-2B, and 32-2C of the drive controllers 302YA, 302YB, and 302YC perform second communication to transmit the acquired drive command values of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the third communication master 31-3.
- the communication slave 32A uses a communication frame RY2A consisting of a header, footer, and payload to transmit the drive command value of the moving body 20 to the third communication master 31-3.
- the second communication slaves 32-2B and 32-2C use communication frames RY2B and RY2C to transmit the drive command value of the moving body 20B and the drive command value of the moving body 20C to the third communication master 31-3.
- step S1806 the current command generator 36 of the track controller 303Y generates current command values for the transport path units 10A-10H based on the position information of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C generated by the position generator 34 and the drive command values of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C received by the third communication master station 31-3.
- the position information of the moving bodies 20A, 20B, and 20C can be obtained by reading it from the memory provided in the track controller 303Y.
- the current command generator 36 obtains the drive command value of the moving body 20A, the drive command value of the moving body 20B, and the drive command value of the moving body 20C from the third communication master station 31-3 connected via the internal bus.
- the current command generator 36 obtains the position information of the moving body 20A, the position information of the moving body 20B, and the position information of the moving body 20C from the memory of the track controller 303Y.
- the current command generator 36 generates current command values for the transport path units 10A-10H based on the drive commands and position information of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C, and outputs them to the fourth communication master station 31-4.
- the current command generator 36 generates the current command values in the same manner as in embodiment 1, so a detailed description will be omitted.
- the fourth communication master 31-4 of the track controller 303Y performs a third communication in which it transmits the acquired current command values of each of the transport path units 10A to 10H to the transport path communication slave station 11.
- the fourth communication master 31-4 uses a communication frame TY3A consisting of a header, footer, and payload to transmit the current command value of the transport path unit 10A to the transport path communication slave station 11A.
- the fourth communication master 31-4 uses communication frames TY3B to TY3H to transmit the current command values of each of the transport path units 10B to 10H to the transport path communication slave stations 11B to 11H.
- the transport path unit 10 according to the fourth embodiment operates in the same manner as described in steps S801 to S804 in the first embodiment using FIG. 8, and controls the moving body 20 in the transport system 1Y.
- the transport path unit 10 according to the fourth embodiment operates in step S805 differently, which will be described below.
- Figure 19 is a flow diagram showing an example of the operation of the transport path unit according to embodiment 4.
- the transport path unit 10 according to embodiment 4 operates in the same manner as steps S801 to S804, and then performs step S1905 shown in Figure 19.
- step S1905 the transport path communication slave station 11 of each transport path unit 10 performs a sixth communication in which the acquired scale detection information is transmitted to the fourth communication master station 31-4.
- the transport path communication slave station 11A uses a communication frame RY3A consisting of a header, footer, and payload to transmit the scale detection information calculated by the position calculator 14A of the transport path unit 10A to the fourth communication master station 31-4 included in the control controller 30Y.
- the transport path communication slave stations 11B to 11H of the transport path units 10B to 10H sequentially transmit the scale detection information calculated by the position calculators 14B to 14H of the transport path units 10B to 10H to the fourth communication master station 31-4 included in the control controller 30Y using communication frames RY3B to RY3H.
- control controller 30Y is configured to function in the same manner as the control controllers 30, 30W, and 30X by functioning in the same manner as the above-mentioned communication master station 31 in the first communication master station 31-1, the third communication master station 31-3, and the fourth communication master station 31-4. Therefore, as in the above-mentioned first to third embodiments, even if the moving body 20 moving in the transport system 1Y is located at the boundary between the transport path units 10, the movement of the moving body 20 can be controlled with high precision, and the cost increase of the electric circuit such as the inverter circuit 122 included in one driving element can be suppressed.
- the transport system 1Y according to the fourth embodiment does not need to include a position controller 35 in each transport path unit 10, and the number of drive controllers 302Y equipped with position controllers 35 can be made at most equal to or less than the number of the moving bodies 20, so that the control system of the control controller 30Y and the transport path unit 10 can be suppressed from becoming large and expensive.
- the moving body 20 is always assigned to a specific position controller 35, so there is no need to perform a process to assign control of the moving body 20 while the transport system 1Y is in operation. Therefore, the transport system 1Y according to the fourth embodiment can prevent the control of the moving body 20 of the transport system 1Y from being stopped without increasing the size and cost of the control system.
- the control controller 30Y is composed of a position command controller 301X, a drive controller 302Y, and a track controller 303Y.
- the position command controller 301X is configured to generate a position command value for the moving body 20 moving along the conveying path of the conveying system 1Y.
- the drive controller 302Y is configured to generate a drive command value for the assigned moving body 20.
- the track controller 303Y is configured to generate position information for the moving body 20 moving along the conveying path of the conveying system 1Y, and current command values for all conveying path units 10 constituting the conveying path of the conveying system 1Y.
- the control controller 30Y is divided into three controllers, the position command controller 301X, the drive controller 302Y, and the track controller 303Y, thereby reducing the control load of one controller and suppressing control delays as the control controller 30Y.
- control controller 30Y connects the position command controller 301X and the drive controller 302Y via a third communication line 80, and connects the track controller 303Y and the drive controller 302 via a fourth communication line 100.
- the control controller 30Y can widen the communication band by separating the communication lines for transmitting and receiving the generated data, and can shorten the communication cycle between the position command controller 301X and the drive controller 302Y, and the communication cycle between the track controller 303Y and the drive controller 302Y. Therefore, the control controller 30Y can suppress control delays and improve the control performance of the moving body 20.
- the drive controller 302Y and the position command controller 301X are connected by the third communication line 80, and the drive controllers 302Y are connected to each other by the first drive controller communication line 91 and the second drive controller communication line 92. Therefore, as in the second and third embodiments described above, the number of drive controllers 302Y can be easily changed. Therefore, even if the number of moving bodies 20 moving on the transport path of the transport system 1Y is changed, the control system configuration of the transport system 1Y can be easily changed by changing the number of drive controllers 302Y. In other words, the transport system 1Y according to the fourth embodiment can provide a transport system that allows for easy system expansion and modification.
- the first communication slave station 32-1 and the first communication master station 31-1 are controlled by single master communication
- the second communication slave station 32-2 and the third communication master station are controlled by single master communication
- the transport path communication slave station 11 and the fourth communication master station 31-4 are controlled by single master communication.
- the communication of the generated data and the control data can be configured by single master communication control, so that the complexity of the communication control can be reduced as described above, and each communication cycle can be easily changed, and the control performance of the moving body 20 can be prevented from being deteriorated due to the influence of long calculation times in the calculation processing in the control controller 30Y or the transport path unit 10.
- Embodiment 5 A transport system according to a fifth embodiment of the present disclosure will be described. Note that the same components as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted. Below, a detailed description will be given of components different from those in the first to fourth embodiments.
- FIG. 20 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a transport system according to the fifth embodiment of the present disclosure.
- the transport system 1Z like the first embodiment, includes a plurality of transport path units 10A-10H that form the transport paths of the plurality of moving bodies 20A-20C, and a power supply unit 40 that supplies power to the transport path units 10A-10H.
- the transport system 1Z according to the fifth embodiment includes a control controller 30Z that controls the operation of the plurality of moving bodies 20A-20C, instead of the control controllers 30, 30W, 30X, and 30Y.
- the control controller 30Z is composed of a position command controller 301Z and a drive controller 302Z.
- the position command controller 301Z and the drive controller 302Z are each configured as separate housings, and function as the control controller 30Z by the operation of these controllers.
- the position command controller 301Z includes a communication master station 31, a position command generator 33, and a position generator 34.
- the position command generator 33 and the position generator 34 are connected to the communication master station 31 via an internal bus in the position command controller 301Z.
- the communication master station 31, the position command generator 33, and the position generator 34 have the same functions as those in the first embodiment described above, with the position command generator 33 generating a position command value for the moving body 20, and the position generator 34 generating position information for the moving body 20.
- the position command value for the moving body 20 and the position information for the moving body 20 are each an example of generated data.
- the drive controller 302Z includes a communication slave 32, a position controller 35, and a current command generator 36Z.
- the position controller 35 and the current command generator 36Z are connected to the communication slave 32 via an internal bus in the drive controller 302Z.
- the communication slave 32 and the position controller 35 have the same functions as those in the first embodiment described above, and the position controller 35 generates a drive command value for the moving body 20.
- the current command generator 36Z is configured to generate a current command value for the transport path unit 10 on which the moving body 20 is located.
- the drive command value for the moving body 20 is an example of generated data
- the current command value for the transport path unit 10 is an example of control data.
- the current command generator 36Z will be described with respect to differences from the above-mentioned current command generator 36.
- the current command generator 36Z is configured as a calculation circuit that generates a current command value for the transport path unit 10 in which the mobile body 20 of the transport system 1Z is located, based on the drive command value of the mobile body 20 and the position information of the mobile body 20. Specifically, when the mobile bodies 20A, 20B, and 20C are located at the positions shown in FIG.
- the current command generator 36Z generates current command values for all coils 121A included in the transport path unit 10A, generates current command values for all coils 121C and 121D included in the transport path units 10C and 10D, and generates current command values for all coils 121E and 121F included in the transport path units 10E and 10F.
- the current command generator 36Z generates a current command value for a different target than the current command generator 36, but the calculation formula for generating the current command value can use the calculation formula described in the first embodiment, so the calculation of the current command value will not be described.
- the drive controller 302Z is a controller that generates a drive command value for the moving body 20 based on the position command value of the moving body 20 and the position information of the moving body 20, and generates a current command value for the transport path unit 10 in which the moving body 20 is located on the transport path of the transport system 1Z based on the drive command value of the moving body 20 and the position information of the moving body 20.
- the drive controller 302Z includes three drive controllers 302ZA, 302ZB, and 302ZC as shown in FIG. 20.
- the drive controller 302ZA includes a communication slave station 32A, a position controller 35A, and a current command generator 36ZA
- the drive controller 302ZB includes a communication slave station 32B, a position controller 35B, and a current command generator 36ZB
- the drive controller 302ZC includes a communication slave station 32C, a position controller 35C, and a current command generator 36ZC.
- the communication slave stations 32A, 32B, 32C, the position controllers 35A, 35B, 35C, and the current command generators 36ZA, 36ZB, 36ZC may be simply referred to as the drive controller 302Z, the communication slave station 32, the position controller 35, and the current command generator 36Z.
- the position controller 35 of the drive controller 302Z is assigned to the moving body 20 provided in the transport system 1Z, and is configured to generate a drive command value for the assigned moving body 20.
- the current command generator 36Z is configured to generate a current command value based on the drive command value generated by the position controller 35 provided in the drive controller 302Z that includes the current command generator 36Z and the position information of the assigned moving body 20 from the position controller 35.
- the fifth embodiment illustrates an example in which the transport system 1Z is provided with three moving bodies 20A, 20B, and 20C, and one position controller 35 is assigned to each moving body 20.
- the position controller 35A is assigned to generate a drive command value for the moving body 20A
- the position controller 35B is assigned to generate a drive command value for the moving body 20B
- the position controller 35C is assigned to generate a drive command value for the moving body 20C.
- the current command generator 36ZA generates a current command value for the transport path unit 10 in which the moving body 20A is located in the transport system 1Z based on the drive command value for the moving body 20A and the position information of the moving body 20A.
- the current command generator 36ZB generates a current command value for the transport path unit 10 in which the moving body 20B is located in the transport system 1Z based on the drive command value for the moving body 20B and the position information of the moving body 20B.
- the current command generator 36ZC generates a current command value for the transport path unit 10 in which the mobile unit 20C is located in the transport system 1Z based on the drive command value for the mobile unit 20C and the position information of the mobile unit 20C. Then, the current command generator 36ZA outputs the generated current command value to the communication slave 32A, the current command generator 36ZB outputs the generated current command value to the communication slave 32B, and the current command generator 36ZC outputs the generated current command value to the communication slave 32C.
- the drive controller 302Z is a controller that generates a drive command value for the moving body 20 assigned to the position controller 35 included in itself, and generates a current command value for the transport path unit 10 in which the moving body 20 is located in the transport system 1Z based on the drive command value generated by the position controller 35 and the position information of the moving body 20 assigned to the position controller 35.
- the number of moving bodies 20 to be assigned to the position controller 35 of the drive controller 302Z can be determined arbitrarily and can be set before operating the transport system 1Z. As shown in FIG. 20, when the transport system 1Z is equipped with three moving bodies 20A, 20B, and 20C, for example, all three moving bodies 20A, 20B, and 20C may be assigned to one position controller 35. In this case, the control controller 30Z may be equipped with one drive controller 302Z.
- the control controller 30Z may be provided with nine drive controllers 302Z, and one moving body may be assigned to the position controller 35 of one drive controller 302Z, thereby assigning the nine moving bodies to the position controller 35 of the nine drive controllers 302Z, or may be provided with three drive controllers 302Z, and three moving bodies may be assigned to the position controller 35 of one drive controller 302Z, thereby assigning the nine moving bodies to the position controller 35 of the three drive controllers 302Z, or may be provided with one drive controller 302Z, and nine moving bodies may be assigned to the position controller 35 of one drive controller 302Z, thereby assigning the nine moving bodies to the position controller 35 of one drive controller 302Z.
- the transport system 1Z as a whole may be configured to have at most the same number of drive controllers 302Z as the number of moving bodies 20 provided in the transport system 1Z.
- the number of communication slave stations 32 and position controllers 35 provided in one drive controller 302Z can be configured arbitrarily, and can be determined when the hardware of the drive controller 302Z is designed.
- one drive controller 302Z may be configured to have one communication slave station 32 and multiple position controllers 35, and one communication slave station 32 and each of the multiple position controllers 35 are connected via an internal bus.
- one drive controller 302Z may be configured to have multiple communication slave stations 32 and multiple position controllers 35, the communication slave stations 32 and the position controllers 35 are connected via an internal bus, and the communication slave stations 32 are connected to each other via an internal bus.
- the transport system 1Z as a whole can be configured to have at most the same number of drive controllers 302Z as the number of moving bodies 20 provided in the transport system 1Z.
- the connection between the communication master station 31 of the position command controller 301Z, the communication slave station 32 of the drive controller 302Z, and the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10 in the control controller 30Z according to this embodiment 5 will be described.
- the position command controller 301Z and the drive controller 302Z constituting the control controller 30Z are connected via a third communication line 80.
- the drive controllers 302Z are connected to each other via a drive controller communication line 90.
- the control controller 30Z and the transport path unit 10 are connected via a first communication line 50.
- the communication master station 31 of the position command controller 301Z is connected to the communication slave station 32A of the drive controller 302ZA via a third communication line 80.
- the communication slave station 32A of the drive controller 302ZA is connected to the communication slave station 32B of the drive controller 302ZB via a drive controller communication line 90.
- the communication slave station 32B of the drive controller 302ZB is then connected to the communication slave station 32C of the drive controller 302ZC via a drive controller communication line 90. This allows the position command controller 301Z and the drive controller 302Z to communicate with each other and constitute the control controller 30Z.
- the communication master station 31 of the position command controller 301Z and the communication slave stations 32A, 32B, and 32C of the drive controllers 302ZA, 302ZB, and 302ZC are connected by a daisy chain connection, and the communication master station 31 and the communication slave station 32 can transmit and receive generated data and control data, including various command values and information for generating control data.
- serial communication can be used for transmitting and receiving generated data between the communication master station 31 and the communication slave station 32, and an increase in communication lines can be suppressed.
- the communication slave station 32C of the drive controller 302ZC is connected to the transport path communication slave station 11A of the transport path unit 10A via a first communication line 50.
- the control controller 30Z and the transport path unit 10 form a communication network that can communicate with each other.
- the communication master station 31 transmits or receives the data via the third communication line 80 connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A.
- the communication master station 31 transmits or receives the data via the third communication line 80 connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, and the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32A and the communication slave station 32B.
- the communication slave station 32B transmits or receives data to or from the communication master station 31 via the communication slave station 32A.
- the communication master station 31 transmits and receives generated data and control data to and from the communication slave station 32C
- the data is transmitted and received via the third communication line 80 connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A, the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, and the communication slave station 32B, and the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32B, the communication slave station 32B, and the communication slave station 32C.
- the communication slave station 32C transmits and receives data to and from the communication master station 31 via the communication slave station 32A and the communication slave station 32B. Even in this configuration, it can be said that the communication master station 31 transmits and receives generated data to and from the communication slave stations 32A, 32B, and 32C.
- the communication master station 31 is also configured to have two channels, a transmission channel and a reception channel.
- the communication slave station 32C is connected to the communication slave station 32B and is also connected to a first communication line 50 that is connected to the transport path unit 10.
- the communication slave station 32C provided in the drive controller 302ZC and the transport path communication slave station 11 provided in the transport path unit 10 are connected via the first communication line 50 to form a communication network for transmitting and receiving control data between the control controller 30Z and the transport path unit 10.
- the communication slave station 32 and the transport path communication slave station 11 are connected by a daisy chain connection, and control data can be transmitted and received between the communication master station 31 and the transport path communication slave station 11 via the communication slave station 32.
- the control controller 30Z does not necessarily need to connect the communication slave station 32C of the drive controller 302ZC to the first communication line 50, but only needs to configure a communication network for transmitting and receiving control data between the control controller 30Z and the transport path unit 10.
- the control controller 30Z may be configured to configure a communication network for transmitting and receiving control data between the control controller 30Z and the transport path unit 10 by connecting the communication master station 31 of the position command controller 301Z to the transport path communication slave station 11 provided in the transport path unit 10 via the first communication line 50.
- the communication master station 31 transmits and receives control data to and from the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10
- the communication master station 31 transmits and receives data via the third communication line 80 connecting the communication master station 31 and the communication slave station 32A, the communication slave station 32A, the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32A and the communication slave station 32B, the communication slave station 32B, the drive controller communication line 90 connecting the communication slave station 32B and the communication slave station 32C, the communication slave station 32C, and the first communication line 50.
- the communication master station 31 transmits and receives data to and from the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10 via the first communication line 50.
- the control controller 30Z transmits and receives control data to and from the transport path communication slave station 11 of the transport path unit 10.
- serial communication can be used to send and receive control data between the communication master station 31 and the transport path communication slave station 11, which reduces the number of communication lines.
- the communication master station 31 of the position command controller 301Z according to this embodiment 5 is configured to transmit generated data to the communication slave station 32, as in the above-mentioned embodiment 1.
- the communication master station 31 of the position command controller 301Z is also configured to transmit control data to the transport path communication slave station 11.
- the communication master station 31 of the position command controller 301Z is also configured to receive control data from a plurality of communication slave stations 32.
- the communication master station 31 of the position command controller 301Z is also configured to receive control data from a plurality of transport path communication slave stations 11.
- the communication control in the communication master station 31 of the position command controller 301Z is performed using a transmission channel, a reception channel, and a communication frame, as in the above-mentioned embodiment 1.
- the control controller 30Z according to embodiment 5 functions in the same way as the control controller 30 described above.
- FIG. 21 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control controller according to the fifth embodiment.
- the hardware of the control controller 30Z is divided into a position command controller 301Z and a drive controller 302Z.
- the position command controller 301Z includes a first communication interface (first communication I/F) 3001 functioning as the communication master 31, a seventh processor 3005-3 functioning as the position command generator 33 and the position generator 34, and a memory 3009-3 that reads and writes various data used for each calculation in the seventh processor 3005-3.
- first communication I/F first communication interface
- seventh processor 3005-3 functioning as the position command generator 33 and the position generator 34
- memory 3009-3 that reads and writes various data used for each calculation in the seventh processor 3005-3.
- the drive controller 302ZA includes a second communication interface (second communication I/F) 3002 functioning as the communication slave 32A, an eighth processor 3006-1 functioning as the position controller 35A and the current command generator 36ZA, and a memory 3009-4A that reads and writes various data used for each calculation in the eighth processor 3006-1.
- the drive controller 302ZB includes a third communication interface (third communication I/F) 3003 that functions as the communication slave 32B, a ninth processor 3007-1 that functions as the position controller 35B and the current command generator 36ZB, and a memory 3009-4B that reads and writes various data used in each calculation in the ninth processor 3007-1.
- the drive controller 302ZC includes a fourth communication interface (fourth communication I/F) 3004 that functions as the communication slave 32C, a tenth processor 3008-1 that functions as the position controller 35C and the current command generator 36ZC, and a memory 3009-4C that reads and writes various data used in each calculation in the tenth processor 3008-1.
- fourth communication interface fourth communication I/F
- tenth processor 3008-1 that functions as the position controller 35C and the current command generator 36ZC
- memory 3009-4C that reads and writes various data used in each calculation in the tenth processor 3008-1.
- the seventh processor 3005-3 is a processor that can calculate a position command value as the position command generator 33 and calculate position information as the position generator 34, and can be, for example, a microprocessor, a microcomputer, a CPU, or a DSP.
- the eighth processor 3006-1 to the tenth processor 3008-1 are processors that can calculate a drive command value as the position controller 35 and calculate a current command value as the current command generator 36, and can be, for example, a microprocessor, a microcomputer, a CPU, or a DSP.
- Memory 3009-3 includes a non-volatile memory that stores each calculation program, etc., executed by the seventh processor 3005-3, and a volatile memory that serves as a work memory during each calculation by the seventh processor 3005-3.
- Memory 3009-4A includes a non-volatile memory that stores each calculation program, etc., executed by the eighth processor 3006-1, and a volatile memory that serves as a work memory during each calculation by the eighth processor 3006-1.
- Memory 3009-4B includes a non-volatile memory that stores each calculation program, etc., executed by the ninth processor 3007-1, and a volatile memory that serves as a work memory during each calculation by the ninth processor 3007-1.
- Memory 3009-4C includes a non-volatile memory that stores each calculation program, etc., executed by the tenth processor 3008-1, and a volatile memory that serves as a work memory during each calculation by the tenth processor 3008-1.
- the hardware configuration of the position command controller 301Z is illustrated as an example with a processor functioning as the position command generator 33 and the position generator 34 as the seventh processor 3005-3, but it may be configured with multiple processors such as the processor functioning as the position command generator 33 and the processor functioning as the position generator 34.
- the hardware configuration of the drive controller 302Z is illustrated as an example with a processor functioning as the position controller 35 and the current command generator 36 as one processor (e.g., the eighth processor 3006-1), but it may be configured with multiple processors such as the processor functioning as the position controller 35 and the processor functioning as the current command generator 36.
- FIG. 22 is a flow diagram showing an example of the operation of the control controller according to the fifth embodiment of the present disclosure. The operation of the control controller 30Z will be described using FIG. 22.
- step S2201 shown in FIG. 22 the position command generator 33 of the position command controller 301Z constituting the control controller 30Z generates position command values for each of the three moving bodies 20A, 20B, and 20C of the transport system 1Z.
- the position command generator 33 then outputs the generated position command values for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the communication master 31 of the position command controller 301Z.
- step S2202 the position generator 34 of the position command controller 301Z generates position information for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C, which indicates the positions of the moving bodies 20A, 20B, and 20C on the transport path, based on the scale detection information contained in the control data received from the transport path units 10A to 10H using the communication frames R2A to R2H shown in Figure 5.
- the position generator 34 then outputs the generated position information for each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the communication master station 31 of the position command controller 301Z.
- step S2203 the communication master 31 of the position command controller 301Z performs a first communication in which it transmits the acquired position command value and position information of each of the mobile units 20A, 20B, and 20C to the communication slave 32.
- the communication master 31 transmits the position command value and position information of the mobile unit 20A to the communication slave 32A using the communication frame T1A shown in FIG. 5, transmits the position command value and position information of the mobile unit 20B to the communication slave 32B using the communication frame T1B, and transmits the position command value and position information of the mobile unit 20C to the communication slave 32C using the communication frame T1C.
- position controllers 35A, 35B, and 35C of drive controllers 302ZA, 302ZB, and 302ZC generate drive command values for each of moving bodies 20A, 20B, and 20C based on the position command value and position information for each of moving bodies 20A, 20B, and 20C received by communication slaves 32A, 32B, and 32C.
- position controller 35A acquires the position command value and position information for moving body 20A from communication slave 32A connected via the internal bus, and generates a drive command value for moving body 20A based on the position command value and position information for moving body 20A.
- position controllers 35B and 35C generate drive command values for moving body 20B and moving body 20C, respectively.
- step S2205 the current command generators 36ZA, 36ZB, 36ZC of the drive controllers 302ZA, 302ZB, 302ZC generate current command values for the transport path units 10A, 10C, 10D, 10E, 10F in which the mobile bodies 20A, 20B, 20C are located, based on the position information of the mobile bodies 20A, 20B, 20C received by the communication slave stations 32A, 32B, 32C and the drive command values of the mobile bodies 20A, 20B, 20C generated by the position controllers 35A, 35B, 35C.
- the position information of the mobile bodies 20A, 20B, 20C and the drive command values of the mobile bodies 20A, 20B, 20C can be read and obtained from the memory provided in the drive controllers 302ZA, 302ZB, 302ZC.
- the current command generator 36ZA acquires the position information of the moving body 20A and the drive command value of the moving body 20A from the memory of the drive controller 302ZA, and generates current command values for all coils 121A included in the transport path unit 10A in which the moving body 20A is located based on the position information and drive command value of the moving body 20A.
- the current command generator 36ZB generates current command values for the transport path units 10C and 10D in which the moving body 20B is located based on the position information and drive command value of the moving body 20B
- the current command generator 36ZC generates current command values for the transport path units 10E and 10F in which the moving body 20C is located based on the position information and drive command value of the moving body 20C.
- the current command generators 36ZA, 36ZB, and 36ZC then output the generated current command values for the transport path unit 10 to the communication slave stations 32A, 32B, and 32C connected to them via the internal bus.
- step S2206 the communication slaves 32A, 32B, and 32C of the drive controllers 302ZA, 302ZB, and 302ZC perform a fourth communication in which they transmit the acquired current command values of each of the transport path units 10A, 10C, 10D, 10E, and 10F to the communication master station 31.
- the communication slave 32A uses the communication frame R1A, which is composed of a header, footer, and payload shown in FIG. 5, to transmit the current command value of the transport path unit 10A to the communication master station 31, including the payload.
- the communication slave 32B uses the communication frame R1B to transmit the current command values of the transport path units 10C and 10D to the communication master station 31, including the payload
- the communication slave 32C uses the communication frame R1C to transmit the current command values of the transport path units 10C and 10D to the communication master station 31, including the payload.
- step S2207 the communication master station 31 of the position command controller 301Z performs a third communication in which it transmits the acquired current command values of each of the transport path units 10A, 10C, 10D, 10E, and 10F to the transport path communication slave station 11.
- the communication master station 31 uses the communication frame T2A shown in FIG. 5 to transmit the current command value of the transport path unit 10A to the transport path communication slave station 11A.
- the communication master station 31 uses the communication frames T2C, T2D, T2E, and T2F to transmit the current command values of each of the transport path units 10C, 10D, 10E, and 10F to the transport path communication slave stations 11C, 11D, 11E, and 11F.
- the transport path unit 10 operates in the same manner as steps S801 to S805 described in the first embodiment with reference to FIG. 8, and controls the moving body 20 in the transport system 1Z.
- the conveying system 1Z can generate a current command value for the conveying path unit 10 in which the moving body 20 is located by the control controller 30Z, so that even if the moving body 20 moving in the conveying system 1Z is located at the boundary between the conveying path units 10, the movement of the moving body 20 can be controlled with high accuracy.
- the conveying system 1Z can generate a current command value for the two conveying path units 10 that the moving body 20 straddles by the control controller 30Z, so that the cost increase of the electric circuit such as the inverter circuit 122 included in one driving element can be suppressed.
- the conveying system 1Z according to the fifth embodiment does not need to include a position controller 35 in each of the conveying path units 10, and the number of drive controllers 302Z equipped with position controllers 35 can be made equal to or less than the number of the moving bodies 20 at most, so that the control system of the control controller 30Z and the conveying path unit 10 can be suppressed from becoming large and expensive.
- the moving body 20 is always assigned to a specific position controller 35, so there is no need to perform a process to assign control of the moving body 20 while the conveying system 1Z is in operation. Therefore, the conveying system 1Z according to the fifth embodiment can prevent the control of the moving body 20 of the conveying system 1Z from being stopped without increasing the size and cost of the control system.
- the control controller 30Z is configured with a position command controller 301Z and a drive controller 302Z.
- the drive controller 302Z is configured to generate a drive command value for the assigned moving body 20 and a current command value for the conveying path unit 10 on which the moving body 20 is located.
- the control controller 30Z is configured separately with two controllers, the position command controller 301Z and the drive controller 302Z, thereby reducing the control load of one controller and suppressing the control delay of the control controller 30Z.
- the control controller 30Z can reduce the control load of the position command controller 301Z by providing the drive controller 302Z with a current command generator 36Z.
- control controller 30Z since the control controller 30Z generates the drive command value and the current command value within the drive controller 302Z, the number of times of communication of the generated data and the control data via the internal bus of the position command controller 301Z can be reduced, and the control load of the control controller 30Z can be reduced.
- control controller 30Z is configured separately as a position command controller 301Z and a drive controller 302Z, the drive controller 302Z and the position command controller 301Z are connected by a third communication line 80, and the drive controllers 302Z are connected to each other by a drive controller communication line 90, so that the number of drive controllers 302Z can be easily changed. Therefore, even if the number of moving bodies 20 moving on the transport path of the transport system 1Z is changed, the control system configuration of the transport system 1Z can be easily changed by changing the number of drive controllers 302Z. In other words, the transport system 1Z can provide a transport system that allows for easy system expansion and modification.
- Embodiment 6 A transport system according to a sixth embodiment of the present disclosure will be described.
- the transport system according to the sixth embodiment will be described below with respect to differences based on the transport system 1 according to the first embodiment. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted.
- FIG. 23 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a transport system according to embodiment 6 of the present disclosure.
- the transport system 1V includes a plurality of transport path units 10-1A to 10-1H that form transport paths for a plurality of moving bodies 20A to 20C, a controller 30V that controls the operation of the plurality of moving bodies 20A to 20C, and a power supply unit 40 that supplies power to the transport path units 10-1A to 10-1H.
- the control controller 30V includes a communication master station 31, a communication slave station 32, a position command generator 33, a position generator 34, and a position controller 35.
- the transport system 1V of this embodiment 6 differs from the above-mentioned embodiment 1 in that the control controller 30V does not include a current command generator 36, and as shown in FIG. 23, each of the transport path units 10-1A to 10-1H includes a current command generator 36.
- the current command generator 36 is connected to the transport path communication slave station 11 via an internal bus in the transport path unit 10-1.
- the other configurations and connection states are the same as those of the above-mentioned embodiment 1, a description of each configuration and connection state will be omitted.
- the processor 1002 shown in FIG. 3 functions as the current command generator 36 in addition to the current controller 124 and the position calculator 14. The rest of the configuration is the same as that shown in FIG. 3.
- FIG. 24 is a flow diagram showing an example of the operation of the control controller according to the sixth embodiment of the present disclosure.
- FIG. 25 is a flow diagram showing an example of the operation of the transport path unit according to the sixth embodiment of the present disclosure. The control of the moving body 20 in the transport system 1V will be described using FIG. 24 and FIG. 25.
- step S701 to step S705 shown in FIG. 24 are the same as those in the first embodiment described with reference to FIG. 7, and therefore will not be described here.
- step S2401 the communication master station 31 performs a fifth communication in which the drive command values of the moving bodies 20A, 20B, and 20C transmitted in step S705 and the position information of the moving bodies 20A, 20B, and 20C generated in step S702 are transmitted to the transport path communication slave station 11. Specifically, the communication master station 31 transmits the drive command value of the moving body 20A and the position command value of the moving body 20A to the transport path communication slave station 11A of the transport path unit 10-1A in which the moving body 20A is located, as indicated by the position information of the moving body 20A, using the communication frame T2A.
- the communication master station 31 transmits the drive command value of the moving body 20B and the position command value of the moving body 20B to the transport path communication slave stations 11C and 11D of the transport path units 10-1C and 10-1D in which the moving body 20B is located, as indicated by the position information of the moving body 20B, using the communication frames T2C and T2D. Furthermore, the communication master station 31 uses communication frames T2E and T2F to transmit the drive command value and the position command value of the moving body 20C to the transport path communication slave stations 11E and 11F of the transport path units 10-1E and 10-1F where the moving body 20C is located, as indicated by the position information of the moving body 20C.
- step S2501 shown in FIG. 25 the current command generator 36 of the transport path unit 10-1 receives the drive command value for the moving body 20 and the position information of the moving body 20, and generates a current command value for the transport path unit 10-1 based on the drive command value for the moving body 20 and the position information of the moving body 20.
- each current controller 124 of the transport path unit 10-1 calculates a control signal for controlling the operation of the inverter circuit 122 based on the current command value generated by the current command generator 36 and the actual current value RA detected by the current sensor 123 of the transport path unit 10-1, and outputs the calculated control signal to the inverter circuit 122.
- the current controller 124A included in each driving element 12A of the transport path unit 10-1A acquires the actual current value RA detected by the current sensor 123A of the driving element 12A in which it is included via the internal bus, and acquires a command value indicating the magnitude of the current to be supplied to the coil 121A of the driving element 12A in which it is included from the current command value.
- Each current controller 124 calculates a control signal for controlling the operation of the inverter circuit 122 based on the command value indicating the magnitude of the current and the actual current value RA, and outputs a control signal to the inverter circuit 122A of the driving element 12A in which it is included.
- the transport path unit 10-1 which received the drive command value for the moving body 20 and the position information of the moving body 20 in step S2501 and generated the current command value by the current command generator 36, similarly performs step S2502.
- step S2502 the same operations as steps S802 to S805 described with reference to FIG. 8 are carried out to control the moving body 20, and therefore a description thereof will be omitted.
- the transport system 1V according to the sixth embodiment can control the movement of the moving body 20 with high accuracy even at the boundary between adjacent transport path units 10-1, as in the first embodiment, and can suppress the increase in cost of the electric circuit included in one driving element 12. Also, the transport system 1V can suppress the stop of the control of the moving body of the transport system without increasing the size and cost of the control system, as in the first embodiment. Furthermore, the transport system 1V does not need to perform calculations to generate current command values for all the transport path units 10-1 by the control controller 30V, and further performs calculations to generate current command values for each transport path unit 10-1 in a distributed manner in each transport path unit 10-1. As a result, the transport system 1V can suppress control delays by distributing the control load, and can improve the control performance of the moving body 20.
- Embodiment 7 A transport system according to a seventh embodiment of the present disclosure will be described.
- the transport system according to the seventh embodiment will be described below with respect to differences based on the transport system 1 according to the first embodiment. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted.
- FIG. 26 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a transport system according to embodiment 7 of the present disclosure.
- the transport system 1I includes a plurality of transport path units 10A-10H that form transport paths for a plurality of moving bodies 20A-20C, a controller 30I that controls the operation of the plurality of moving bodies 20A-20C, and a power supply unit 40 that supplies power to the transport path units 10A-10H.
- the control controller 30I includes a communication master station 31, a communication slave station 32, a position command generator 33, a position generator 34, a position controller 35, and a current command generator 36I.
- the transport system 1I of the seventh embodiment differs from the first embodiment in that the current command generator 36I included in the control controller 30I.
- the current command generator 36I is connected to the communication master station 31 via an internal bus as shown in FIG. 26. Note that the configurations and connection states of the communication master station 31, communication slave station 32, position command generator 33, position generator 34, and position controller 35 are the same as those in the first embodiment, and therefore will not be described.
- FIG. 27 is a diagram showing an example of the configuration of a current command generator of a controller according to embodiment 7.
- the current command generator 36I includes a calculation circuit that generates a current command value for the transport path unit 10 based on the position information of the moving body 20 generated by the position generator 34 and the drive command value generated by the position controller 35, as well as a data acquisition unit 361I that acquires learning data, a model generation unit 362I that generates a trained model using the learning data, and an inference unit 363I that performs inference using the trained model.
- the data acquisition unit 361I acquires a data set including the position information of the moving body 20 generated by the position generator 34, the drive command value of the moving body 20 generated by the position controller 35, and the current command value of the transport path unit 10 generated by the current command generator 36I itself, as learning data.
- the communication master station 31 may also have the function of the data acquisition unit 361I.
- the model generation unit 362I uses a data set including the position information of the moving body 20, the drive command value of the moving body 20, and the current command value of the transport path unit 10 as learning data, and generates a trained model that infers the current command value of the transport path unit 10 based on the learning data.
- the learning algorithm used by the model generation unit 362I may be a known algorithm such as supervised learning, unsupervised learning, or reinforcement learning.
- reinforcement learning an agent (subject of action) in a certain environment observes the current state (environmental parameters) and decides on the action to be taken. The environment changes dynamically due to the agent's actions, and the agent is given a reward according to the change in the environment. The agent repeats this process, and learns the course of action that will obtain the most reward through a series of actions.
- Q-learning and TD-learning are known as representative methods of reinforcement learning.
- the general update formula for the action value function Q(s, a) is expressed by Equation 1.
- s t represents the state of the environment at time t
- a t represents the action at time t.
- the state changes to s t+1 due to the action a t .
- r t+1 represents the reward obtained due to the change in state
- ⁇ represents the discount rate
- ⁇ represents the learning coefficient. Note that ⁇ is in the range of 0 ⁇ 1, and ⁇ is in the range of 0 ⁇ 1.
- the current command value becomes the action a t
- the position information and the drive command value become the state s t
- the best action a t in the state s t at time t is learned.
- the update formula expressed by equation 1 increases the action value Q if the action value Q of the action a with the highest Q value at time t+1 is greater than the action value Q of the action a executed at time t, and decreases the action value Q in the opposite case.
- the action value function Q(s, a) is updated so that the action value Q of action a at time t approaches the best action value at time t+1.
- the best action value in a certain environment is propagated sequentially to the action value in the previous environment.
- the model generation unit 362I when generating a trained model by reinforcement learning, includes a reward calculation unit 362-1I and a function update unit 362-2I.
- the reward calculation unit 362-1I calculates the reward based on the position information of the moving body 20, the drive command value of the moving body 20, and the current command value of the transport path unit 10.
- the reward calculation unit 362-1I calculates the reward r based on a voltage threshold that is determined in advance based on the magnitude of the voltage applied to each coil 121 of the transport path unit 10.
- the voltage threshold differs depending on the specifications of the coil 121, such as the allowable voltage, and therefore the user can determine the desired threshold.
- the reward r is increased (for example, a reward of "1" is given), whereas if the voltage exceeds the voltage threshold of each coil 121, the reward r is reduced (for example, a reward of "-1" is given).
- the function update unit 362-2I updates the function for determining the current command value of the transport path unit 10 in accordance with the reward calculated by the reward calculation unit 362-1I, and outputs the function to the memory of the controller 30I.
- the action value function Q(s t , a t ) expressed by Equation 1 is used as a function for calculating the current command value of the transport path unit 10.
- the memory of the controller 30I stores the action-value function Q(s t , a t ) updated by the function update unit 362-2I, that is, the learned model.
- FIG. 28 is a flow diagram relating to the learning process of the current command generator according to the seventh embodiment.
- the conveyance system 1I according to the seventh embodiment includes three moving bodies 20A, 20B, and 20C as the moving bodies 20 that move along the conveyance path, but the following description will be specifically given with reference to the moving body 20A.
- step S2801 the data acquisition unit 361I acquires, as learning data, the position information of the moving body 20A generated by the position generator 34, the drive command value of the moving body 20A generated by the position controller 35A, and a data set of the current command value of the transport path unit 10 generated by the current command generator 36I based on the position information and drive command value of the moving body 20A.
- step S2802 the model generation unit 362I calculates the reward based on the learning data. Specifically, the reward calculation unit 362-1I acquires the position information of the moving body 20A, the drive command value of the moving body 20A, and the current command value of the transport path unit 10 generated based on the position information and drive command value of the moving body 20A, and determines whether to increase the reward (step S2803) or decrease the reward (step S2804) based on a predetermined voltage threshold.
- the reward calculation unit 362-1I determines that the reward should be increased, it increases the reward in step S2803. On the other hand, if the reward calculation unit 362-1I determines that the reward should be decreased, it decreases the reward in step S2804.
- step S2805 the function update unit 362-2I updates the action value function Q(s t , a t ) represented by equation 1 stored in the memory of the controller 30I, based on the reward calculated by the reward calculation unit 362-1I.
- the current command generator 36I repeatedly executes the above steps S2801 to S2805, and stores the generated action value function Q(st, at) as a learned model. Similarly, the current command generator 36I acquires in step S2801 as learning data the position information of the moving body 20B generated by the position generator 34, the drive command value of the moving body 20B generated by the position controller 35B, and a data set of the current command value of the transport path unit 10 generated by the current command generator 36I based on the position information and drive command value of the moving body 20B, and repeatedly executes steps S2802 to S2805, and stores the generated action value function Q(st, at) as a learned model.
- step S2801 the current command generator 36I acquires, as learning data, a data set of the position information of the moving body 20C generated by the position generator 34, the drive command value of the moving body 20C generated by the position controller 35C, and the current command value of the transport path unit 10 generated by the current command generator 36I based on the position information and drive command value of the moving body 20C, and repeatedly executes steps S2802 to S2805, and stores the generated action value function Q(st,at) as a learned model.
- the current command generator 36I stores the learned model in the memory of the control controller 30I, but the learned model may be stored in a storage device provided outside the control controller 30I.
- the data acquisition unit 361I and the model generation unit 362I have been described as being provided in the current command generator 36I, but the data acquisition unit 361I and the model generation unit 362I may be provided outside the current command generator 36I.
- the data acquisition unit 361I and the model generation unit 362I may be configured as a learning device provided with the data acquisition unit 361I and the model generation unit 362I, and the learning device may be provided inside the control controller 30I and configured to acquire learning data via an internal bus.
- the learning device including the data acquisition unit 361I and the model generation unit 362I may be configured as a separate housing from the control controller 30I outside the control controller 30I, and the control controller 30I and the learning device may be connected to each other via a communication line or the like so as to be able to acquire learning data.
- the inference unit 363I of the current command generator 36I performs inference using the learned model generated by the model generation unit 362I described above. Specifically, the current command generator 36I acquires the position information of the moving body 20 and the drive command value of the moving body 20 by the data acquisition unit 361I. Then, the inference unit 363I infers the current command value of the transport path unit 10 using the learned model. That is, by inputting the position information and drive command value acquired by the data acquisition unit 361I to this learned model, it is possible to infer a current command value suitable for the position information and drive command value. Note that the communication master station 31 may also function as the data acquisition unit 361I.
- FIG. 29 is a flow diagram of the inference process of the current command generator according to the seventh embodiment.
- step S2901 the data acquisition unit 361I acquires the position information of the moving body 20A generated by the position generator 34 and the drive command value of the moving body 20A generated by the position controller 35A.
- step S2902 the inference unit 363I inputs the position information of the moving body 20A and the drive command value of the moving body 20A into the learned model stored in the memory of the control controller 30I, and obtains a current command value for the transport path unit 10.
- the conveying system 1I of the seventh embodiment includes the moving body 20B and 20C in addition to the moving body 20A as the moving body 20 that moves on the conveying path.
- the current command generator 36I repeats steps 2901 and 2902 for the number of moving bodies 20.
- the data acquisition unit 361I executes step 2901 again to acquire the position information of the moving body 20B generated by the position generator 34 and the drive command value of the moving body 20B generated by the position controller 35B.
- step S2902 is executed, and the inference unit 363I inputs the position information and the drive command value of the moving body 20B into the learned model stored in the memory of the control controller 30I to obtain the current command value of the conveying path unit 10.
- step 2901 again to acquire the position information of the moving body 20C generated by the position generator 34 and the drive command value of the moving body 20C generated by the position controller 35C.
- step S2902 is executed, and the inference unit 363I inputs the position information and drive command value of the moving body 20C into the learned model stored in the memory of the controller 30I, and obtains a current command value for the transport path unit 10.
- step S2903 the current command generator 36I combines the current command values of all the transport path units 10 obtained by the inference unit 363I to generate current command values for all the transport path units 10 in the transport path of the transport system 1I, and outputs the generated current command values for the transport path units 10 to the communication master station 31.
- step S2903 the controller 30I performs the same operation as step S707 described in the above-mentioned embodiment 1 using FIG. 7. Thereafter, the transport system 1I performs steps S801 to S805 described in the above-mentioned embodiment 1 using FIG. 8 to control the moving body 20.
- the current command generator 36I may be configured to include a data acquisition unit 361I and an inference unit 363I instead of the arithmetic circuit described in embodiment 1. Even in such a case, the current command value of the transport path unit 10 can be generated. Also, when the communication main station 31 also has the function of the data acquisition unit 361I, the current command generator 36I does not need to include the data acquisition unit 361I. Also, although the data acquisition unit 361I and the inference unit 363I have been described as being included in the current command generator 36I, the data acquisition unit 361I and the inference unit 363I may be provided outside the current command generator 36I.
- the data acquisition unit 361I and the inference unit 363I may be configured as an inference device including the data acquisition unit 361I and the inference unit 363I, and the inference device may be provided inside the control controller 30I.
- the inference device including the data acquisition unit 361I and the inference unit 363I may be configured as a separate housing from the control controller 30I outside the control controller 30I, and the control controller 30I and the inference device may be configured to be communicatively connected via a communication line or the like.
- the controller 30I according to the seventh embodiment can generate a current command value, which is control data, by machine learning.
- a transport system 1I achieves the same effects as the transport system 1 according to the first embodiment described above, and can also search for an optimal current command value by machine learning.
- the movable body 20 may be attached to the transport path unit 10 via a guide rail (not shown). Also, the movable body 20 may be placed on the transport path unit 10 without being fixed by a guide rail or the like, and may be configured so that the movable body 20 moves on the transport path unit 10 by an interaction between a magnet provided on the movable body 20 and a coil provided on the transport path unit 10.
- the conveying system described in the above-mentioned first to seventh embodiments has been described as a moving magnet type linear conveying system in which the moving body 20 is equipped with a magnet, the conveying path unit 10 is equipped with a coil, and these magnets and coils constitute a moving magnet type linear motor, so that the moving body 20 moves along the conveying path constituted by the conveying path unit 10.
- the conveying system of the present disclosure may be configured as a roller conveying system equipped with a rotary motor instead of the coil of the conveying path unit 10 and with rollers rotated by the rotary motor.
- the roller conveying system constitutes the conveying path by connecting the conveying path units 10-2 shown in FIG. 30.
- the moving body 20-1 that moves along the conveying path of the roller conveying system does not need to be equipped with the movable magnet group 22, and for example, a pallet on which the work is placed, or the work itself, can be the moving body.
- the transport path unit 10-2 is provided with a rotary motor 121-1 instead of the coil 121 of the transport path unit 10 described above.
- the transport path unit 10-2 is also provided with a roller (not shown) that is rotated by the rotary motor 121-1.
- the other configuration of the transport path unit 10-2 is the same as that of the transport path unit 10, so the description will be omitted.
- Each rotary motor 121-1 of the transport path unit 10-2 rotates when supplied with a current controlled by a current controller 124 and an inverter circuit 122, and the rotation of the rotary motor 121-1 rotates the roller, thereby moving the moving body 20-1.
- the scale 13 (not shown in FIG.
- the transport path unit 10-2 only needs to be provided with a sensor that can detect the moving body 20-1, and for example, an optical sensor can be used.
- a sensor that can detect the moving body 20-1 for example, an optical sensor can be used.
- the moving body 20-1 is provided with a position detection magnet group 23, the above-mentioned hall sensor or magnetic resistance sensor can also be used.
- the controller of the conveyor transport system can be configured in the same manner as the controllers described in the first to seventh embodiments above, so a description thereof will be omitted. The effects of the present disclosure can be achieved in such a transport system as well.
- the conveying system of the present disclosure may also be configured as a belt conveyor conveying system in which the rotary motors 121-1 of the conveying path unit 10-2 described above are spaced apart and a belt is placed between adjacent rollers to form a belt conveyor.
- the communication master station 31 performs the first communication to transmit the position command value and the position information of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the communication slave station 32 using the communication frames T1A to T1C. It has also been described that the position controllers 35A, 35B, and 35C calculate the position deviation from the acquired position command value of the moving body and the position information of the moving body when generating the drive command value of the moving body 20 based on the acquired position command value of the moving body and the position information of the moving body.
- the communication master station 31 may also perform the first communication to acquire the position deviation and transmit the position deviation of each of the moving bodies 20A, 20B, and 20C to the communication slave station 32 using the communication frames T1A to T1C. Then, the position controllers 35A, 35B, and 35C may generate the drive command value of the moving body 20 based on the acquired position deviation.
- a position command generator 33 provided in the control controller of the transport system generates a position command value for the mobile body 20.
- a position generator 34 generates position information for the mobile body 20.
- the processor of the control controller generates a position deviation based on the position command value for the mobile body 20 and the position information for the mobile body 20, and outputs the position deviation to the communication master station 31.
- the communication master station 31 performs a first communication in which the desired communication slave station 32 is designated using communication frames T1A to T1C, and the acquired position deviation is transmitted to the designated communication slave station 32.
- a position controller 35 acquires the position deviation from the communication slave station 32, and generates a drive command value for the mobile body 20.
- the communication master station 31 when the communication master station 31 transmits communication frames T1A, T1B, and T1C to the communication slave stations 32A to 32C, if there is no need to designate each of the communication slave stations 32A to 32C, the communication master station 31 does not have to designate the communication slave stations 32A to 32C.
- the controller may also be configured as a position deviation generator that generates a position deviation based on the position command value of the moving body 20 and the position information of the moving body 20.
- Such a conveying system can reduce the data size of the communication frame transmitted by the communication master station 31 in the first communication, and can shorten the time required for the first communication. Furthermore, such a conveying system can reduce the calculation load of the position controller 35. As a result, the conveying system can suppress control delays in the entire conveying system, and can improve the control performance of the moving body 20.
- the control controller is composed of a position command controller, a drive controller, and a track controller.
- the control controller described in the third and fourth embodiments is not limited to this form.
- the control controller may be configured to include a position command controller configured by integrating the position command controller and drive controller, and a track controller.
- the control controller may also be configured to include a track controller configured by integrating the track controller and drive controller, and a position command controller.
- the configuration of the drive controller may be included in the other controllers that make up the control controller.
- control controller is composed of a position control controller and a drive controller.
- control controller described in the fifth embodiment is not limited to this form.
- control controller may be composed of a position control controller and a drive controller integrated together, or the control controller may be composed of a position control controller, a drive controller, and a track controller.
- controller of the transport system described in the sixth and seventh embodiments above may be configured with multiple controllers as in the second to fifth embodiments above.
- the conveying system described in the above-mentioned first to seventh embodiments may have another driving system 500 connected to the control controller 30 (30I, 30V, 30W, 30X, 30Y, 30Z) as shown in FIG. 31.
- the driving system 500 connected to the control controller 30 (30I, 30V, 30W, 30X, 30Y, 30Z) is a system that drives the driving device 501 provided in the driving system 500 based on a position command value generated by the position command generator 33 of the control controller 30 (30I, 30V, 30W, 30X, 30Y, 30Z).
- Such a driving system 500 is, for example, a driving system that includes a rotary motor as the driving device 501 and a motor control device 502 that controls the rotary motor based on a position command value, a driving system that includes a moving coil type linear motor as the driving device 501 and a motor control device 502 that controls the moving coil type linear motor based on a position command value, etc.
- the motor control device 502 and the drive device 501 included in the drive system 500 can be conventionally known motor control devices and drive devices, and the motor control device performs positioning of the motor as a drive device (determines at least one of the rotation speed, rotation angle, torque, moving speed, moving distance, etc.) based on the position command value acquired.
- the motor control device and the control controller of the conveying system are connected by a communication line. This allows the drive system 500 to acquire the position command value generated by the position command generator 33 of the control controller 30 (30I, 30V, 30W, 30X, 30Y, 30Z).
- the communication master station 31 of the control controller 30 (30I, 30V, 30W, 30X, 30Y, 30Z) transmits the position command value to the motor control device 502.
- the motor control device 502 can acquire the position command value via the communication line.
- Such a conveying system can operate the driving device of the drive system in synchronization with the movement of the moving body of the conveying system, and can perform operations such as the movement of the workpiece by the moving body and the processing of the workpiece by the driving device in synchronization.
- This disclosure is suitable for realizing a transport system that moves multiple moving objects along a transport path.
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Abstract
搬送システム(1,1I,1V,1W,1X,1Y,1Z)は、複数の移動体(20)に駆動力を与える複数の搬送路ユニット(10,10-1,10-2)と、搬送路ユニットの搬送路通信従局(11)と通信可能に接続された通信主局(31,31-1,31-2,31-3,31-4)と、通信主局と通信可能に接続された通信従局(32-32-1,32-2)と、通信主局と接続された位置指令生成器(33)と、通信主局と接続された位置生成器(34)と、通信従局と接続され且つ移動体に割り当てられた位置制御器(35)と、搬送路ユニットの電流指令値を生成する電流指令生成器(36,36Z,36I)と、を備えている。
Description
本開示は、複数の移動体を搬送経路に沿って移動させる搬送システムに関する。
FA(Factory Automation)の分野では、製品の組み立てや梱包、食品の包装を行うための生産ラインにおいて、生産ライン内および生産ラインの間に設けられた複数のステーションの間で搬送対象物を搬送する搬送システムが用いられている。近年、このような搬送システムとして、搬送対象物としての移動体を移動するために搬送経路を複数の制御ゾーンに分割し、各制御ゾーンそれぞれに、移動体の移動を制御する制御装置を備えることで、制御装置により制御ゾーン毎に移動体の移動を制御して搬送対象物を搬送する搬送システムが、生産効率を向上させるため注目されている。
下記の特許文献1には、複数のリニアモータモジュールと運行コントローラとを備えるリニアトラック制御システム、および複数のリニアモータモジュールによって構成される搬送路(搬送経路)上を移動する移動体としての台車を有する搬送システムが開示されている。特許文献1に開示のリニアトラック制御システムは、複数のリニアモータモジュールのそれぞれに複数のコイルユニットと複数の制御部と位置検出部と割り当て部とを有している。このようなリニアトラック制御システムは、リニアモータモジュールに台車が進入すると、位置検出部により台車の位置を検出し、割り当て部により1台の台車に対して1つの制御部を割り当てる。そして、1台の台車が割り当てられた制御部は、電流制御情報を演算し、制御部が割り当てられた1台の台車を移動させるために必要なコイルユニットに対して電流制御情報に従った駆動電流を供給するように制御を実施する。
特許文献1では、1つの制御部は、1台の台車を割り当てられると、割り当てられた台車の位置がリニアモータモジュール内の1つのコイルユニット上に存在する場合、台車の存在する1つのコイルユニットに駆動電流を供給するように制御を実施する。また、1つの制御部は、割り当てられた台車の位置がリニアモータモジュール内の隣接する2つのコイルユニットの境界付近に存在する場合、台車が存在する境界付近を構成する2つのコイルユニットに駆動電流を供給するように制御を実施する。なお、特許文献1に開示のリニアトラック制御システムは、複数の台車が1つのリニアモータモジュールに進入すると、割り当て部により、1台の台車に対して1つの制御部を割り当てるが、リニアモータモジュールの有する制御部の数を超えて台車が進入し、割り当てる制御部が存在しなくなると、割り当て部によりエラー情報が運行コントローラに送信される。
上述の特許文献1で開示のリニアトラック制御システムは、複数のコイルユニットと複数の制御部とを有するリニアモータモジュールに台車が進入する場合、1台の台車に対して1つの制御部を割り当てて台車の移動を制御する。このため、リニアトラック制御システムは、1つのリニアモータモジュール内で隣接するコイルユニットの境界付近に台車が存在する場合でも、1台の台車が割り当てられた1つの制御部で台車の移動を制御することで、1台の台車に対して複数の制御部から同時に制御されることを防止し、高い精度での台車の移動を制御することができる。そして、1台の台車を割り当てられた1つの制御部は、割り当てられた台車の位置がリニアモータモジュール内の隣接する2つのコイルユニットの境界付近に存在する場合、台車が存在する境界付近を構成する2つのコイルユニットに駆動電流を供給するように制御する。これにより、リニアトラック制御システムは、1つのリニアモータモジュール内では、台車に加わる駆動力が半分になることを防止し、1つのコイルユニットで2つのコイルユニットから得られるような台車への駆動力を供給することを想定した高コストな電気回路を有する必要がなくなる。
しかしながら、搬送システムは、複数のリニアモータモジュールによって構成される搬送経路上を台車が移動する。このため、搬送システムは、搬送システム内において隣接するリニアモータモジュールの境界においても、高い精度での台車の移動を制御することができること、1つのコイルユニットで2つのコイルユニットから得られるような台車への駆動力を供給することを想定した高コストな電気回路が不要になることが求められる。さらに、搬送システムは、搬送経路に沿って複数の台車の移動を行うが、生産効率を向上させるため何らかの制御に関するエラーにより搬送システムが頻繁に停止しないことが望ましい。
一方で、特許文献1で開示のリニアトラック制御システムは、上述の通り1つのリニアモータモジュール内においては、隣接するコイルユニットの境界に台車が存在しても、1つの制御部で制御し、1つの制御部で複数のコイルユニットに駆動電流を供給するように制御することができる。しかし、特許文献1で開示のリニアトラック制御システムは、隣接するリニアモータモジュールの境界に台車が存在する場合、一方のリニアモータモジュールの有する制御部と他方のリニアモータモジュールの有する制御部との2つの制御部から同時に1台の台車の移動を制御されることとなる。このため、特許文献1で開示のリニアトラック制御システムは、隣接するリニアモータモジュールの境界では高い精度での台車の移動を制御することが困難であるという問題があった。
また、特許文献1で開示のリニアトラック制御システムは、隣接するリニアモータモジュールの境界に台車が存在する場合、隣接するリニアモータモジュールのどちらか一方の制御部を用いて1台の台車を制御することとすると、一方のリニアモータモジュールの有する制御部は、他方のリニアモータモジュールのコイルユニットへ駆動電流を供給することができないため、台車に加わる駆動力が半分になってしまう。このような場合に、特許文献1で開示のリニアトラック制御システムは、隣接する両方のコイルユニットを駆動した場合と同等の駆動力を台車が得るためには、一方のリニアモータモジュールの有する制御部により駆動電流を供給する制御が可能な1つのコイルユニットに2倍の駆動電流を供給する必要があり、電気回路が高コストとなる問題があった。
加えて、特許文献1で開示のリニアトラック制御システムは、リニアモータモジュールの有する制御部の数を超えて台車がリニアモータモジュールに進入した場合、割り当てる制御部が存在しなくなると、割り当て部によりエラー情報が運行コントローラに送信され、全てのリニアモータモジュールの台車制御が停止する問題があった。また、特許文献1で開示のリニアトラック制御システムは、リニアモータモジュールに制御部を備えているため、リニアモータモジュールの台車制御が停止する問題を避ける場合、全てのリニアモータモジュールに搬送システムの搬送路上を移動する移動体としての台車の数と同じ数の制御部を備える必要があり、制御部の増加による制御システムの大型化、高コスト化する問題があった。
本開示は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、移動体に駆動力を与える複数の駆動エレメントを有する搬送路ユニットが隣り合って配置され、隣り合う搬送路ユニット同士の境界においても高い精度での移動体の移動を制御することができ、1つの駆動エレメントに含まれる電気回路のコスト上昇を抑制し、制御システムが大型化および高コスト化することなく搬送システムの移動体の制御が停止することを抑制することができる搬送システムを提供することを目的とする。
本開示に係る搬送システムは、複数の移動体が移動する移動経路を構成し、移動体に駆動力を与える複数の搬送路ユニットと、搬送路ユニットに設けられた搬送路通信従局と通信可能に接続された通信主局と、通信主局と通信可能に接続された通信従局と、通信主局と接続されており、複数の移動体ごとの位置指令値である移動体の位置指令値を生成する位置指令生成器と、通信主局と接続されており、複数の移動体ごとの位置情報である移動体の位置情報を生成する位置生成器と、通信従局と接続され且つ移動体に割り当てられており、移動体の位置指令値と移動体位置情報または移動体の位置指令値と移動体の位置情報とから得られた位置偏差に基づいて移動体の駆動指令値を生成する位置制御器と、移動体の駆動指令値と移動体の位置情報とに基づいて搬送路ユニットの電流指令値を生成する電流指令生成器と、を備えている。そして、通信主局は、移動体の位置指令値と移動体の位置情報または位置偏差を通信従局へ向けて送信する第1の通信を実施する。加えて、電流指令生成器が通信主局と接続されている場合、通信従局は、移動体の駆動指令値を通信主局に向けて送信する第2の通信を実施し、且つ通信主局は、搬送路ユニットの電流指令値を搬送路通信従局に向けて送信する第3の通信を実施する。また、電流指令生成器が前通信従局と接続されている場合、通信従局は、搬送路ユニットの電流指令値を通信主局に向けて送信する第4の通信を実施し、且つ通信主局は、第3の通信を実施する。さらに、電流指令生成器が搬送路通信従局に接続されている場合、通信従局は、第2の通信を実施し、且つ通信主局は、移動体の駆動指令値と移動体の位置情報とを搬送路通信従局に向けて送信する第5の通信を実施する。
本開示に係る搬送システムは、移動体に駆動力を与える搬送路ユニットが隣接して配置され、隣接する搬送路ユニット同士の境界においても高い精度での移動体の移動を制御することができ、搬送路ユニットに含まれる電気回路のコスト上昇を抑制することができる。また、本開示に係る搬送システムは、制御システムが大型化および高コスト化することなく、搬送システムの移動体の制御が停止することを抑制することができる。
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、実施の形態により本開示が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、本開示の実施の形態1に係る搬送システムの構成の一例を示す概略図である。図1に示すように、搬送システム1は、複数の移動体20A~20Cの搬送経路を構成する複数の搬送路ユニット10A~10Hと、複数の移動体20A~20Cの動作を制御する制御コントローラ30と、搬送路ユニット10A~10Hに電力を供給する電源ユニット40、を備えている。そして、複数の移動体20A~20Cは、搬送路ユニット10A~10Hで構成された搬送経路に沿って移動するように設置されている。なお、本開示において、複数の搬送路ユニット10A~10Hは、それぞれ区別して説明する必要がない場合、単に搬送路ユニット10と呼ぶこともある。また、本開示において、複数の移動体20A~20Cは、それぞれ区別して説明する必要がない場合、単に移動体20と呼ぶこともある。
図1は、本開示の実施の形態1に係る搬送システムの構成の一例を示す概略図である。図1に示すように、搬送システム1は、複数の移動体20A~20Cの搬送経路を構成する複数の搬送路ユニット10A~10Hと、複数の移動体20A~20Cの動作を制御する制御コントローラ30と、搬送路ユニット10A~10Hに電力を供給する電源ユニット40、を備えている。そして、複数の移動体20A~20Cは、搬送路ユニット10A~10Hで構成された搬送経路に沿って移動するように設置されている。なお、本開示において、複数の搬送路ユニット10A~10Hは、それぞれ区別して説明する必要がない場合、単に搬送路ユニット10と呼ぶこともある。また、本開示において、複数の移動体20A~20Cは、それぞれ区別して説明する必要がない場合、単に移動体20と呼ぶこともある。
なお、搬送システム1は、制御コントローラ30に上位からシーケンス制御を実行する命令を与える図示しないPLC(Programmable logic controller)、オペレータによるパラメータの入力やシステムの稼働状態を確認するための図示しないHMI(Human machine interface)、等が制御コントローラ30に接続されていてもよい。
図1に示した搬送システム1では、制御コントローラ30は、第1の通信線50により搬送路ユニット10に接続されており、搬送路ユニット10同士は、隣接する搬送路ユニット10と第2の通信線60により接続されている。搬送路ユニット10A~10Hは、電源線70により電源ユニット40と接続されている。
図1は、制御コントローラ30と1つの搬送路ユニット10とを第1の通信線50により接続し、隣接する搬送路ユニット10同士を第2の通信線60により接続することで、デイジーチェーン接続で制御コントローラ30と搬送路ユニット10との間の通信網を構成している。しかしながら、制御コントローラ30と搬送路ユニット10との間の通信網は、デイジーチェーン接続でなくともよい。例えば、制御コントローラ30と搬送路ユニット10との間の通信網は、制御コントローラ30と通信ハブとを通信線で接続し、通信ハブから各搬送路ユニット10の数だけ延ばした通信線を介して通信ハブと搬送路ユニット10A~10Hのそれぞれとを通信線で接続するスター接続の形態でもよく、また、制御コントローラ30から各搬送路ユニット10の数だけ延ばした通信線を介して制御コントローラ30と搬送路ユニット10A~10Hのそれぞれとを通信線で接続する形態でもよい。
なお、制御コントローラ30と搬送路ユニット10との接続、および搬送路ユニット10同士の接続は、有線である第1の通信線50、および第2の通信線60で接続されているが、これらはそれぞれ無線で接続されていてもよい。即ち、制御コントローラ30と搬送路ユニット10との接続、および搬送路ユニット同士の接続は、任意の通信手段で通信可能に構成されていればよい。
電源線70は、正極母線と負極母線とが通っている。正極母線は電源ユニット40の正極に接続されており、負極母線は電源ユニット40の負極に接続さていている。
また、図1は、搬送路ユニット10A~10Hのそれぞれが共通の電源線70に接続され、電源ユニット40から供給される電力を共有するように構成されるマルチドロップ接続の形態を示している。しかしながら、搬送路ユニット10と電源ユニット40との接続はマルチドロップ接続の形態でなくともよい。例えば、電源ユニット40と搬送路ユニット10との接続は、電源ユニット40と1つの搬送路ユニット10とを電源線で接続し、隣接する搬送路ユニット10同士を電源線により接続することで、デイジーチェーン接続の形態としてもよい。また、搬送システム1が複数の電源ユニットを有し、1つの電源ユニットに対して複数の搬送路ユニット10を電源線で接続し、搬送路ユニット10への電力供給を分散した電源ドメインを構成する形態としてもよい。
図1に示す搬送システム1では、複数の搬送路ユニット10A~10Hは、直線軌道を構成する形状の搬送路ユニット10A,10B,10E,10Fと曲線軌道を構成する形状の搬送路ユニット10C,10D,10G,10Hを備えており、これら複数の搬送路ユニット10を連結して移動体20の搬送経路を構成する。そして、搬送システム1は、制御コントローラ30から出力される制御データに基づいて、搬送路ユニット10が備える駆動エレメント12を制御することで、搬送経路に沿って移動体20を移動させることができるシステムである。
図1では、搬送システム1は、複数の搬送路ユニット10A~10Hを連結して、閉ループ形状の搬送経路を備える例を示している。なお、図1では、搬送システム1は、8つの搬送路ユニット10を備えているが、搬送路ユニット10の数は特に限定されるものではない。さらに、搬送路ユニット10は、図1に示した形状に限定されるものではない。例えば、搬送路ユニット10は、分岐を持つY形状、T形状、クロス形状、等の様々な軌道を有する形状であってもよい。つまり搬送システム1は、多様な形状の搬送路ユニット10を組み合わせることで多様な搬送経路を備えることができる。さらに、搬送経路は始点と終点のある経路として構成されていてもよい。また、図1では、搬送システム1は、3つの移動体20A~20Cを備えているが、移動体20の数は3つに限定されるものではなく、必要な数だけ備えていればよい。
本実施の形態1は、移動体20が磁石を備え、搬送路ユニット10がコイルを備え、これら磁石とコイルとがムービングマグネット型リニアモータを構成することで、搬送路ユニット10により構成される搬送経路に沿って移動体20が移動するムービングマグネット型リニア搬送システムを例に各構成について説明する。
図2は、本開示の実施の形態1に係る搬送路ユニットと移動体の構成の一例を示す図である。搬送路ユニット10A~10Hは、形状により駆動エレメント12の数が異なる場合があるが、駆動エレメント12の数を除き同一の構成であるため、図2は1つの搬送路ユニット10を図示している。また、移動体20A~20Cは、同一の構成であるため、図2では1つの移動体20を図示している。また、図2は、搬送路ユニット10により構成される搬送経路の延びる方向に沿った方向である経路方向をX軸として示している。
図2に示すように、移動体20は、移動体基材21にX軸方向に沿ってS極磁石とN極磁石を並べて配置した可動子磁石群22を備えている。図2では、可動子磁石群22は、1つのS極磁石と1つのN極磁石を図示しているが、S極磁石の数およびN極磁石の数は任意の数をX軸方向に沿って交互に並べて配置するようにしてもよい。移動体20は、後述する搬送路ユニット10の有するコイル121により発生する電磁界と可動子磁石群22により発生する磁界とが相互作用することで駆動力を得て移動する。
移動体20は、移動体基材21に後述するスケール13に備えられた位置センサ131で移動体20の位置を検出するための位置検出磁石群23を備えている。図2では、位置検出磁石群23は、4つのS職磁石と4つのN極磁石をX軸方向に沿って交互に並べて図示しているが、位置検出磁石群23としてのS極磁石およびN極磁石の数は任意の数をX軸方向に沿って交互に並べて配置するようにしてもよい。
移動体20において、可動子磁石群22は、移動体基材21において、後述するコイル121と対向する位置に配置され、位置検出磁石群23は、移動体基材21において、後述する位置センサ131と対向する位置に配置される。したがって、可動子磁石群22と位置検出磁石群23とは、移動体基材21の中で異なる位置に配置される。
なお、移動体20は、必ずしも位置検出磁石群23を備えなくともよい。移動体20が位置検出磁石群23を備えない場合、可動子磁石群22は、後述する位置センサ131で磁界を検出できる位置に配置され、可動子磁石群22が位置検出磁石群23を兼ねることもできる。
図2に示すように、搬送路ユニット10は、制御コントローラ30および他の搬送路ユニット10と制御データを送受信する搬送路通信従局11と、移動体20に駆動力を与える複数の駆動エレメント12と、複数の位置センサ131を備えるスケール13と、位置センサ131から出力された検出信号に基づいてスケール検出情報を演算する位置演算器14と、を備えている。図2では、駆動エレメント12は、説明の便宜上その1つを鎖線で囲って図示している。また、搬送路ユニット10は、電源線70と接続される内部電源バスを備えている、内部電源バスは、電源線70の正極母線と接続される正極側電源バスと、電源線70の負極母線と接続される負極側電源バスとで構成されている。正極側電源バスと負極側電源バスとの間にはコンデンサ15が配置されている。
なお、搬送路通信従局11、駆動エレメント12、スケール13、位置センサ131、および位置演算器14を搬送路ユニット10毎に区別して説明する必要がある場合、搬送路通信従局11、駆動エレメント12、スケール13、位置センサ131、および位置演算器14は、本開示において搬送路ユニット10に付されるアルファベット符号と同様のアルファベット符号を付して記載する。例えば、搬送路ユニット10Aの備える搬送路通信従局11、駆動エレメント12、スケール13、位置センサ131、および位置演算器14は、搬送路通信従局11A、駆動エレメント12A、スケール13A、位置センサ131A、および位置演算器14Aと記載する。
搬送路通信従局11は、制御コントローラ30と制御データを送受信、および隣接する搬送路ユニット10と制御データを送受信するためのインターフェースである。搬送システム1が制御コントローラ30と搬送路ユニット10との接続をデイジーチェーン接続で接続している場合、制御コントローラ30と接続される1つの搬送路ユニット10の搬送路通信従局11は、制御コントローラ30と接続するための第1の通信線50と、隣り合う搬送路ユニット10と接続するための第2の通信線60とが接続される。また、制御コントローラ30とは接続せず搬送路ユニット10に挟まれている搬送路ユニット10(例えば、搬送路ユニット10Aと搬送路ユニット10Cとに挟まれた搬送路ユニット10B)の搬送路通信従局11は、隣り合う搬送路ユニット10と接続するための第2の通信線60が2本接続される。
搬送路通信従局11は、制御コントローラ30と制御データを送受信する場合、および、隣り合う搬送路ユニット10と制御データを送受信する場合、任意に設定された所定の通信周期で通信を行う定周期通信を採用してもよく、所定の通信周期を設定しない非定周期通信を採用してもよい。搬送路通信従局11が送受信する制御データは、搬送システム1において移動体20の移動を制御するためのデータであり、後述する電流指令値およびスケール検出情報、等が含まれる。
駆動エレメント12は、搬送路ユニット10のX軸の方向に沿って連続的に配置され、搬送路通信従局11で受信した制御データに基づいて搬送路ユニット10に進入した移動体20に駆動力を与える。図2では、9つの駆動エレメント12が搬送路ユニット10に配置されている例を示している。1つの駆動エレメント12は、移動体20に駆動力を与えるための電磁界を発生させるコイル121と、コイル121が電磁界を発生するために供給する電流を制御するインバータ回路122と、コイル121に供給された実電流値RAを検出する電流センサ123と、インバータ回路122の動作を制御する電流制御器124とを備えている。以下に、駆動エレメント12の各構成について説明する。
なお、コイル121、インバータ回路122、電流センサ123、および電流制御器124を搬送路ユニット10毎に区別して説明する必要がある場合、コイル121、インバータ回路122、電流センサ123、および電流制御器124は、本明細書において搬送路ユニット10に付されるアルファベット符号と同様のアルファベット符号を付して記載する。例えば、搬送路ユニット10Aの駆動エレメント12Aの備えるコイル121、インバータ回路122、電流センサ123、および電流制御器124は、コイル121A、インバータ回路122A、電流センサ123A、および電流制御器124Aと記載する。
コイル121は、鉄心に導電性の巻線を巻回した巻線型コイルであり、巻線の両端のうち、一端側には電流センサ123が接続されている。コイル121の巻線の両端のうち一端は電流センサ123を介してインバータ回路122と接続されており、他方の一端はインバータ回路122と接続されることで、巻線の両端がインバータ回路122と接続されている。
インバータ回路122は、コイル121に供給する電流を制御する電気回路である。つまり、インバータ回路122は、1つの駆動エレメント12に含まれる電気回路である。インバータ回路122は、一端が正極側電源バスに接続され、他端が負極側電源バスに接続されており、電源線70を介して電源ユニット40から電力が供給される。また、インバータ回路122は、内部バスを介して電流制御器124と接続されている。インバータ回路122は、後述する電流制御器124から出力されるインバータ回路122の動作を制御するための制御信号に基づいて動作し、電源ユニット40からコイル121に必要な電流を供給するように動作する。なお、インバータ回路122は、電源ユニット40から供給される電力に合わせて電気回路の形態を採用すればよく、例えば、単相電力の場合は、単相フルブリッジ回路や単相ハーフブリッジ回路を採用してもよく、三相電力の場合は、三相フルブリッジ回路や三相ハーフブリッジ回路を採用してもよい。
電流センサ123は、コイル121の巻線の一端側に接続され、コイル121に供給され実際にコイル121を流れた電流の値である実電流値RAを検出する。検出した実電流値RAは内部バスを介して電流制御器124に出力される。
電流制御器124は、インバータ回路122によりコイル121に供給する電流を制御できるように、インバータ回路122の動作を制御する制御信号を演算する演算回路である。電流制御器124は、搬送路通信従局11および電流センサ123と内部バスを介して接続されている。電流制御器124は、搬送路通信従局11で受信した制御データ含まれる電流指令値と電流センサ123で検出した実電流値RAとに基づいて、コイル121に供給する電流の電圧値を算出する。電流制御器124による電圧値の算出は、例えば、電流指令値と実電流値RAとの偏差に基づくPID(Proportional-Integral-Differential)制御によって算出してもよい。電流制御器124は、算出した電圧値と電源線70における電圧値の三角波とを比較して得られるPWM(Pulse-Width-Modulation)信号を生成する。PWM信号は、インバータ回路122の動作を制御するための制御信号である。電流制御器124は、制御信号を内部バスを介してインバータ回路122へ出力する。
スケール13は、搬送路ユニット10における移動体20の位置を得るための検出信号を出力する。スケール13は、搬送路ユニット10におけるX軸方向に沿って配置されており、移動体20に設けられた位置検出磁石群23または可動子磁石群22を検出する複数の位置センサ131を備えている。なお、以下の説明では、移動体20が位置検出磁石群23を備えている構成を説明するが、移動体20が位置検出磁石群23を備えていない場合、位置検出磁石群23を可動子磁石群22と読み替えることもできる。
位置センサ131は、位置検出磁石群23から発する磁界を検出できるセンサであり、例えば、ホールセンサや磁気抵抗センサを採用することができる。複数の位置センサ131は、スケール13において、移動体20に設けられた位置検出磁石群23と対向する位置であり、且つ搬送路ユニット10が構成する搬送経路に沿って配置されている。図2では、位置センサ131が、1つの搬送路ユニット10におけるスケール13上にX軸方向に沿って9つ配置されている形態を例示している。しかしながら、1つの搬送路ユニット10におけるスケール13上に配置される位置センサ131の数は、1つの搬送路ユニット10の搬送経路の長さ、移動体20の大きさ、移動体20の検出頻度、等の条件に合わせて所望の数を配置するようにすればよい。
位置センサ131は、例えば、ホールセンサを用いる場合、位置検出磁石群23の着磁ピッチの半分の間隔で配置された2つのホール素子を備える1つのホールセンサを採用することができる。なお、着磁ピッチは、位置検出磁石群23のN極磁石とS極磁石とが並ぶ方向において、1つのN極磁石(またはS極磁石)の一端から一端とは反対の側の隣接するS極磁石(またはN極磁石)の一端までの距離である。つまり、図2で示した位置検出磁石群23における着磁ピッチは、X軸方向における1つのN極磁石の長さ、または1つのS極磁石の長さである。このようなホールセンサを位置センサ131として備えるスケール13は、移動体20がスケール13の1つの位置センサ131を通過する際、位置検出磁石群23のN極磁石に対応するSIN波と、S極磁石に対応するCOS波を検出信号として出力する。そして、スケール13から出力されたSIN波およびCOS波は、図示しないAD(Analig-to-Digital)コンバータで検出され、後述する位置演算器14で取得される。なおスケール13は、位置検出器の一例である。
位置演算器14は、位置センサ131から出力した検出信号に基づいてスケール検出情報を演算する演算回路である。位置演算器14は、内部バスを介して搬送路通信従局11と接続されている。位置演算器14は、スケール13から出力された検出信号がSIN波およびCOS波である場合、図示しないADコンバータを介してSIN波およびCOS波を取得し、取得したSIN波およびCOS波に基づいて、逆正接関数(ARCTAN)計算を実施する。これにより、位置演算器14は、スケール13の位置センサ131に対する移動体20の相対位置をスケール検出情報として演算することができる。そして、位置演算器14は、スケール検出情報を搬送路通信従局11に出力する。スケール検出情報は、搬送路通信従局11が送信する制御データの一例である。
図3は、本実施の形態1に係る搬送路ユニットのハードウェア構成の一例を示す図である。搬送路ユニット10のハードウェアは、搬送路通信従局11として機能する通信インターフェース(通信I/F)1001、電流制御器124および位置演算器14として機能するプロセッサ1002、プロセッサ1002での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ1003、および上述したコイル121、インバータ回路122、電流センサ123、スケール13を含んで構成されている。
プロセッサ1002は、電流制御器124として制御信号を演算し、位置演算器14としてスケール検出情報を演算することができるプロセッサ1002であり、例えば、マイクロプロセッサ、マイコン、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)、またはDSP(Digital Signal Processor)、等を採用することができる。メモリ1003は、プロセッサ1002で実行する各演算プログラム等を保存する不揮発性メモリと、プロセッサ1002での各演算の際にワークメモリとなる揮発性メモリが含まれる。なお、図3では、搬送路ユニット10のハードウェア構成は、例示としてプロセッサ1002を1つ図示しているが、電流制御器124として機能するプロセッサ、位置演算器14として機能するプロセッサのように複数のプロセッサを備える構成としてもよい。また、搬送路ユニット10のハードウェア構成は、電流制御器124として機能するプロセッサを複数のプロセッサとして備える構成としてもよい。
図4は、本実施の形態1に係る制御コントローラの構成の一例を示す図である。図4に示すように、制御コントローラ30は、制御コントローラ30から送信される制御データを生成するための各種指令値や情報を通信従局32と送受信する通信主局31と、制御コントローラ30から送信される制御データを生成するための各種指令値や情報を通信主局31と送受信する通信従局32と、移動体20の位置指令値を生成する位置指令生成器33と、搬送路ユニット10から受信したスケール検出情報に基づいて、搬送システム1の搬送経路における移動体20の位置情報を生成する位置生成器34と、移動体20の位置指令値と移動体20の位置情報とに基づいて、移動体20の駆動指令値を生成する位置制御器35と、移動体20の駆動指令値と移動体20の位置情報とに基づいて、搬送システム1の搬送経路における全ての搬送路ユニット10の電流指令値を生成する電流指令生成器36と、を備えている。以下、制御データを生成するための各種指令値や情報は、生成データと呼ぶこともある。
通信主局31は、各種指令値や情報を含む生成データを後述する通信従局32と送受信、および搬送路ユニット10の備える搬送路通信従局11と制御データを送受信するためのインターフェースである。通信主局31は、制御コントローラ30内の内部バスを介して通信従局32と通信可能に接続されており、一定の通信周期で通信従局32と各種指令値や情報を含む生成データを送受信するように構成されている。また、通信主局31は、通信従局32および搬送路通信従局11と一対多数の通信を行うことができるように構成されている。
さらに、通信主局31は、後述する位置指令生成器33、位置生成器34、および電流指令生成器36と制御コントローラ30内の内部バスを介して接続されており、位置指令生成器33、位置生成器34、および電流指令生成器36と各種指令値や情報を含む生成データを受け渡しできるように構成されている。なお、通信主局31と通信従局32と搬送路ユニット10の搬送路通信従局11との接続の具体的な説明、通信主局31が行う通信従局32との送受信、および搬送路ユニット10の備える搬送路通信従局11との送受信に関する通信制御の具体的な説明、は後述する。
通信従局32は、各種指令値や情報を含む生成データを通信主局31と送受信、および搬送路ユニット10の備える搬送路通信従局11と制御データを送受信するためのインターフェースである。通信従局32は、制御コントローラ30内の内部バスを介して通信主局31と通信可能に接続されている。本実施の形態1では、通信従局32は、図4に示すように3つの通信従局32A,32B,32Cで構成されている。これら通信従局32A,32B,32Cは、それぞれ区別して説明する必要がない場合、単に通信従局32と呼ぶこともある。
通信従局32は、後述する位置制御器35と制御コントローラ30内の内部バスを介して接続されており、位置制御器35と各種指令値や情報を受け渡しできるように構成されている。本実施の形態1に係る制御コントローラ30は、図4に示すように3つの位置制御器35A,35B,35Cを備えており、通信従局32Aは、位置制御器35Aと内部バスを介して接続されており、通信従局32Bは、位置制御器35Bと内部バスを介して接続されており、通信従局32Cは、位置制御器35Cと内部バスを介して接続されている。つまり、通信従局32は、位置制御器35と一対一の通信を行えるように、位置制御器35の数と同じ数だけ設けられている。なお、位置制御器35A,35B,35Cの具体的な説明は後述する。
位置指令生成器33は、移動体20の位置指令値を生成する演算回路である。図1に示すように搬送システム1に3つの移動体20A,20B,20Cを備える場合、位置指令生成器33は、移動体20Aの位置指令値、移動体20Bの位置指令値、移動体20Cの位置指令値、をそれぞれ生成する。つまり、位置指令生成器33は、搬送システム1に備えられた移動体20ごとの位置指令値である移動体20の位置指令値を生成する。なお、位置指令値は、移動体20の搬送経路における目的位置を示す指令値、等である。位置指令生成器33は生成した位置指令値を通信主局31に出力する。なお、位置指令値は、制御データを生成するための各種指令値の一例であり、生成データである。
位置指令生成器33は、位置指令値を生成する際、制御コントローラ30のメモリに格納された位置指令生成プログラムに基づいて、各移動体20の位置指令を生成することができる。なお、位置指令生成器33は、位置指令値を生成する際、例えば、制御コントローラ30に接続された図示しないPLC(Programmable logic controller)からの命令、HMI(Human machine interface)からのオペレータ指令、等の外部情報に基づいて各移動体20の位置指令値を生成するようにしてもよい。
位置生成器34は、搬送路ユニット10から受信したスケール検出情報に基づいて、搬送システム1の搬送経路における移動体20の位置情報を生成する演算回路である。位置生成器34は、搬送経路を構成する全ての搬送路ユニット10から受信した制御データに含まれるスケール検出情報に基づいて、搬送経路における移動体20の位置情報を演算する。
図1に示すように搬送システム1の移動経路が搬送路ユニット10A~10Hで構成されており、搬送経路に3つの移動体20A,20B,20Cを備える場合、位置生成器34は、搬送路ユニット10A~10Hから受信した全ての制御データに含まれるスケール検出情報に基づいて、移動体20A,20B,20Cのそれぞれが、搬送経路において存在する位置を示す情報である移動体20Aの位置情報、移動体20Bの位置情報、移動体20Cの位置情報を算出して生成する。つまり、位置生成器34は、搬送システム1に備えられた移動体20ごとの位置情報である移動体20の位置情報を生成する。移動体20の位置情報は、搬送システム1の搬送経路における移動体20の位置を絶対位置で示す情報である。位置生成器34は、生成した移動体20の位置情報を通信主局31に出力する。なお、移動体20の位置情報は、制御データを生成するための情報の一例であり、生成データである。
位置生成器34による移動体20の位置情報の生成は、例えば、受信した全てのスケール検出情報を加算器により加算する演算でもよいし、搬送経路を構成する搬送路ユニット10数や識別情報を記録した記録テーブルを制御コントローラ30のメモリに予め格納しておき、受信した全てのスケール検出情報と記録テーブルとの照合を行う演算でもよく、種々の演算手法を採用することができる。
位置制御器35は、位置指令生成器33で生成した移動体20の位置指令値と位置生成器34で生成した移動体20の位置情報とに基づいて、移動体20の駆動指令値を生成する演算回路である。本実施の形態1では、位置制御器35は、図4に示すように3つの位置制御器35A,35B,35Cで構成されている。これら位置制御器35A,35B,35Cは、それぞれ区別して説明する必要がない場合、単に位置制御器35と呼ぶこともある。位置制御器35は、搬送システム1に備えられた移動体20に割り当てられており、割り当てられた移動体20の駆動指令値を生成するように構成されている。
本実施の形態1は、搬送システム1に3つの移動体20A,20B,20Cが備えられており、1つの移動体20に対して1つの位置制御器35が割り当てられた形態を例示している。具体的には、位置制御器35Aは、移動体20Aの駆動指令値を生成し、位置制御器35Bは、移動体20Bの駆動指令値を生成し、位置制御器35Cは、移動体20Cの駆動指令値を生成するように割り当てられている。そして、位置制御器35Aは、生成した移動体20Aの駆動指令値を通信従局32Aに出力し、位置制御器35Bは、生成した移動体20Bの駆動指令値を通信従局32Bに出力し、位置制御器35Cは、生成した移動体20Cの駆動指令値を通信従局32Cに出力する。なお、移動体20の駆動指令値は、制御データを生成するための各種指令値の一例であり、生成データである。
なお、位置制御器35に割り当てる移動体20の数は任意に決定することができ、搬送システム1を動作させる前に設定することができる。図1に示したように、搬送システム1に3台の移動体20A,20B,20Cが備えられている場合、例えば、3つの移動体20A,20B,20Cの全てを1つの位置制御器35に割り当ててもよい。また、例えば、搬送システム1に9つの移動体が備えられている場合、制御コントローラ30は、9つの位置制御器35を備え、1つの位置制御器35に1つの移動体を割り当てることで9つの移動体を9つの位置制御器35に割り当てることとしてもよく、3つの位置制御器35を備え、1つの位置制御器35に3つの移動体を割り当てることで9つの移動体を3つの位置制御器35に割り当てることとしてもよく、または1つの位置制御器35を備え、1つの位置制御器35に9つの移動体を割り当てることで9つの移動体を1つの位置制御器35に割り当てることとしてもよい。つまり、位置制御器35は、搬送システム1全体として、最大でも搬送システム1に備えられた移動体20の数と同じ数だけ備える構成とすることができる。
位置制御器35による移動体20の駆動指令値の生成の一つの方法は、位置指令生成器33で生成した移動体20の位置指令値と位置生成器34で生成した移動体20の位置情報とに基づいて、所定の移動体20の位置指令値と所定の移動体20の位置情報とから位置偏差を算出し、算出した位置偏差を用いてPID(Proportional-Integral-Differential)制御の演算により所定の移動体20の速度指令値を生成する。速度指令値は、移動体20に与える速度を位置偏差から演算した値である。移動体20の速度指令値は、駆動指令値の一例である。
上述の位置制御器35による移動体20の駆動指令値の生成の一つの方法について、具体的に移動体20Aを例として説明する。移動体20Aに割り当てられた位置制御器35Aは、位置指令生成器33で生成した移動体20Aの位置指令値と位置生成器34で生成した移動体20の位置情報とに基づいて位置偏差を算出し、位置偏差を用いてPID制御の演算を行って移動体20Aの速度指令値を生成する。なお、移動体20B,20Cについてもそれぞれの位置指令値と位置情報とから同様に、割り当てられた位置制御器35B,35Cが移動体20B,20Cの速度指令値を生成する。
また、位置制御器35による移動体20の駆動指令値の生成の別の方法は、上述のように所定の移動体20の速度指令値を生成し、所定の移動体20の位置情報を微分計算することで所定の移動体20の速度を算出する。そして、この別の方法は、所定の移動体20の速度指令値と所定の移動体20の速度とから速度偏差を算出し、算出した速度偏差を用いてPID(Proportional-Integral-Differential)制御の演算により所定の移動体20の推力指令値を生成する。推力指令値は、移動体20に与える速度を速度偏差から演算した値である。なお、この別の方法での移動体20の駆動指令値の生成は、位置指令生成器33で生成した移動体20の位置指令値と位置生成器34で生成した移動体20の位置情報を基にして駆動指令値を生成するものであり、位置指令生成器33で生成した移動体20の位置指令値と位置生成器34で生成した移動体20の位置情報に基づく駆動指令値の生成である。移動体20の推力指令値は、駆動指令値の一例である。
上述の位置制御器35による移動体20の駆動指令値の生成の別の方法について、具体的に移動体20Aを例として説明する。移動体20Aに割り当てられた位置制御器35Aは、上述のように移動体20Aの速度指令値を生成し、移動体20の位置情報を微分計算して移動体20Aの速度を算出する。そして、この別の方法は、移動体20Aの速度指令値と移動体20Aの速度とから速度偏差を算出し、算出した速度偏差を用いてPID制御の演算により移動体20Aの推力指令値を生成する。なお、移動体20B,20Cについてもそれぞれの位置指令値と位置情報とから同様に、割り当てられた位置制御器35B,35Cが移動体20B,20Cの推力指令値を生成する。
位置制御器35は、移動体20の速度指令値または移動体20の推力指令値のいずれかを生成し、移動体20の速度指令値または移動体20の推力指令値のいずれかを移動体20の駆動指令値として通信従局32に出力する。
電流指令生成器36は、移動体20の駆動指令値と移動体20の位置情報とに基づいて、搬送システム1の搬送経路における全ての搬送路ユニット10の電流指令値を生成する演算回路である。つまり電流指令生成器36は、複数の搬送路ユニット10を1つの制御対象として電流指令値を生成する。電流指令値は、搬送路ユニット10に備えられた各駆動エレメント12に含まれるコイル121に供給する電流の大きさを指示する指令値である。電流指令生成器36は、移動体20の駆動指令値と移動体20の位置情報とに基づいて電流指令値を生成するが、移動体20の駆動指令値が速度指令値である場合、速度指令値で指定された速度を移動体20に駆動力として与えるためのコイル121に供給する電流の大きさを指示する指令値として生成する。一方、電流指令生成器36は、移動体20の駆動指令値が推力指令値である場合、推力指令値で指定された速度を移動体20に駆動力として与えるためのコイル121に供給する電流の大きさを指示する指令値として生成する。電流指令生成器36は、搬送システム1の搬送経路における全ての搬送路ユニット10に対する電流指令値を生成する。
電流指令生成器36は、電流指令値を生成する際、制御コントローラ30のメモリに格納された演算式を用いて、全ての搬送路ユニット10に含まれる全てのコイル121に対する電流指令値を演算し生成する。具体的には、図1に示した搬送システム1のように搬送路ユニット10を8つ備えており、図2に示したように1つの搬送路ユニット10が9つのコイル121を備えている場合、電流指令生成器36は、72個のコイル121に対する電流指令値を生成する。なお、ここで用いる演算式は、駆動指令値としての速度指令値または推力指令値で指示される移動体20の速度をコイル121に供給する電流の大きさに変換する数式であればよく、既知のモータ制御に用いられる演算式を採用することができる。
電流指令生成器36は、生成した全ての電流指令値を通信主局31に出力する。電流指令値を取得した通信主局31は、電流指令値を搬送路ユニット10の搬送路通信従局11に向けて送信する。なお、電流指令値は、制御コントローラ30が送信する制御データの一例である。
ここで、本実施の形態1に係る制御コントローラ30における通信主局31と通信従局32と搬送路ユニット10の搬送路通信従局11との接続について説明する。図4に示すように、通信主局31は、内部バスを介して通信従局32Aと接続されている。通信従局32Aは、通信従局32Bと内部バスを介して接続されている。そして、通信従局32Bは、通信従局32Cと内部バスを介して接続されている。つまり、通信主局31と通信従局32A,32B,32Cとはデイジーチェーン接続により接続され、通信主局31と通信従局32との間で制御データを生成するための各種指令値や情報を含む生成データを送受信することができる。このような、デイジーチェーン接続を採用することにより通信主局31と通信従局32との間の各種指令値や情報の送受信はシリアル通信を採用することができ、内部バスの増加を抑制することができる。
そして、図4で示すように通信主局31と通信従局32とがデイジーチェーン接続されている構成では、通信主局31は、通信従局32Aと生成データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している内部バスを介して送受信する。通信主局31は、通信従局32Bと生成データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している内部バス、通信従局32A、および通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している内部バスを介して送受信する。言い換えれば、通信従局32Bは、通信従局32Aを介して通信主局31と送受信する。通信主局31は、通信従局32Cと生成データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している内部バス、通信従局32A、通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している内部バス、通信従局32B、通信従局32Bと通信従局32Cとを接続している内部バスを介して送受信する。言い換えれば、通信従局32Cは、通信従局32Aおよび通信従局32Bを介して通信主局31と送受信する。このような構成においても、通信主局31は、通信従局32A,32B,32Cと生成データを送受信していると言える。また、通信主局31は、送信チャネルと受信チャネルとの2つのチャネルを備えるように構成されている。
また、図4に示すように、通信従局32Cは、通信従局32Bと接続するとともに、搬送路ユニット10に接続される第1の通信線50と接続されている。具体的には、制御コントローラ30に備えられた通信従局32Cと搬送路ユニット10に備えられた搬送路通信従局11とが、第1の通信線50を介して接続されることにより、制御コントローラ30と搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成される。つまり、通信従局32と搬送路通信従局11とはデイジーチェーン接続により接続され、通信従局32を介して通信主局31と搬送路通信従局11との間で制御データを送受信することができる。
なお、制御コントローラ30は、必ずしも通信従局32Cと第1の通信線50とを接続する必要はなく、制御コントローラ30と搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成できるようにすればよい。例えば、制御コントローラ30は、通信主局31と搬送路ユニット10に備えられた搬送路通信従局11とが第1の通信線50を介して接続されることにより、制御コントローラ30と搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成されるようにしてもよい。
加えて、図4に示すように通信主局31と通信従局32と搬送路通信従局11とがデイジーチェーン接続されている構成では、通信主局31は、搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と制御データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している内部バス、通信従局32A、通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している内部バス、通信従局32B、通信従局32Bと通信従局32Cとを接続している内部バス、通信従局32C、第1の通信線50を介して送受信する。言い換えれば、通信主局31は、第1の通信線50を介して搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と送受信する。このような構成においても、制御コントローラ30は、搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と制御データを送受信していると言える。このような、デイジーチェーン接続を採用することにより通信主局31と搬送路通信従局11との間の制御データの送受信はシリアル通信を採用することができ、通信線の増加を抑制することができる。
図5は、本実施の形態1に係る通信主局における通信制御の一例を示す図である。図5を用いて、通信主局31が行う通信従局32との送受信、および通信主局31が行う搬送路ユニット10の備える搬送路通信従局11との送受信に関する通信主局31の通信制御について具体的に説明する。
通信主局31は、通信従局32に向けて生成データを送信するように構成されている。一例として、通信主局31は、通信先として複数の通信従局32A~32Cに対して所望の通信従局32を指定し、指定した通信従局32に向けて生成データを送信するように構成されている。通信主局31は、搬送路通信従局11に向けて制御データを送信するように構成されている。一例として、通信主局31は、複数の搬送路通信従局11A~11Hに対して所望の搬送路通信従局11を指定し、指定した搬送路通信従局11に向けて制御データを送信するように構成されている。また、通信主局31は、一または複数の通信従局32から生成データを受信するように構成されている。通信主局31は、複数の搬送路通信従局11から制御データを受信するように構成されている。図5(A)に示すように、通信主局31は、送信チャネルSCと受信チャネルRCを用いて、制御データを生成するための各種指令値や情報含む生成データを通信従局32と送受信し、制御データを搬送路通信従局11と送受信する。通信主局31は、予め定められた一定の通信周期CTn(nは自然数)内で、通信従局32および搬送路通信従局11との各通信フレームの送受信を一回実施するように通信制御している。
具体的には、図5(A)に示すように、通信主局31は、通信周期CT1内で、送信チャネルSCを用いて、通信従局32Aを指定し通信従局32Aに向けて通信フレームT1Aを送信し、通信従局32Bを指定し通信従局32Bに向けて通信フレームT1Bを送信し、通信従局32Cを指定し通信従局32Cに向けて通信フレームT1Cを送信する。これら通信フレームT1A、T1B,T1Cの送信は、第1の通信の一例である。なお、通信主局31が通信従局32A~32Cに向けて通信フレームT1A、T1B,T1Cを送信する際に、各通信従局32A~32Cを指定する必要がない場合、通信主局31は、通信従局32A~32Cを指定しなくともよい。通信主局31が通信従局32を指定しなくともよい場合とは、例えば、搬送システム1において通信従局32を1つしか備えない場合、搬送システム1において送信先の通信従局32があらかじめ決められている場合、等があげられる。また、同一の通信周期CT1内で、通信主局31は、送信チャネルSCを用いて、搬送路通信従局11Aを指定し搬送路通信従局11Aに向けて通信フレームT2Aを送信し、搬送路通信従局11Bを指定し搬送路通信従局11Bに向けて通信フレームT2Bを送信し、同様に搬送路通信従局11C~11Hを指定し搬送路通信従局11C~11Hに向けて通信フレームT2C~T2Hを送信する。これら通信フレームT2A~T2Hの送信は、第3の通信の一例である。なお、通信主局31が搬送路通信従局11A~11Hに向けて通信フレームT2A~T1Hを送信する際に、各搬送路通信従局11A~11Hを指定する必要がない場合、通信主局31は、搬送路通信従局11A~11Hを指定しなくともよい。通信主局31が搬送路通信従局11を指定しなくともよい場合とは、例えば、搬送システム1において搬送路通信従局11を1つしか備えない場合、搬送システム1において送信先の搬送路通信従局11があらかじめ決められている場合、等があげられる。通信主局31は、通信周期CT1をタイムスロットで区切って時分割で各通信フレームを送信するように制御する。
また、図5(A)に示すように、通信主局31は、通信周期CT1内で、受信チャネルRCを用いて、通信従局32Aから通信フレームR1Aを受信し、通信従局32Bから通信フレームR1Bを受信し、通信従局32Cから通信フレームR1Cを受信する。言い換えれば、通信従局32Aは、通信主局31に向けて通信フレームR1Aを送信し、通信従局32Bは、通信主局31に向けて通信フレームR1Bを送信し、通信従局32Cは、通信主局31に向けて通信フレームR1Cを送信している。これら通信フレームR1A,R1B,R1Cの送信は、第2の通信の一例である。
さらに、図5(A)に示すように、同一の通信周期CT1内で、通信主局31は、受信チャネルRCを用いて、搬送路通信従局11Aから通信フレームR2Aを受信し、搬送路通信従局11Bから通信フレームR2Bを受信し、同様に搬送路通信従局11C~11Hから通信フレームR2C~R2Hを受信する。言い換えれば、搬送路通信従局11Aは、通信フレームR2Aを通信主局31に向けて送信し、搬送路通信従局11Bは、通信フレームR2Bを通信主局31に向けて送信し、同様に搬送路通信従局11C~11Hは通信フレームR2C~R2Hを通信主局31に向けて送信する。これら通信フレームR2A~R2Hの送信は、第6の通信の一例である。通信主局31は、通信周期CT1をタイムスロットで区切って時分割で各通信フレームを受信するように制御する。
図5(B)に示すように、通信主局31が通信従局32Aに向けて送信する通信フレームT1Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成されている。通信フレームT1Aは、通信従局32Aを指定し通信従局32Aに向けて生成データを送信するための通信フレームである。通信フレームT1Aは、ヘッダとして、通信従局32Aの指定情報(宛先アドレス、等)が付されており、ヘッダの情報により通信従局32Aを指定する。ペイロードは、移動体20Aの位置指令値と移動体20Aの位置情報を含んでいる。フッタは、受信先で通信フレームを正確に受信できたことを確認するためのフレームチェックシーケンスデータ等が付されている。通信フレームT1B,T1C(不図示)は、通信従局32B,32Cを指定し通信従局32B,32Cに向けて生成データを送信するための通信フレームであり、ヘッダとして、通信従局32B,32Cの指定情報が付されており、ペイロードとして、移動体20B,20Cの位置指令値と移動体20B,20Cの位置情報を含んでいる。そして、フッタは、フレームチェックシーケンスデータ等が付されている。これにより、通信主局31は、通信先として所望の通信従局32を指定し、指定した通信従局32に向けて生成データを送信することができる。
次に図5(C)に示すように、通信主局31が搬送路通信従局11Aに向けて送信する通信フレームT2Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成されている。通信フレームT2Aは、搬送路通信従局11Aを指定し搬送路通信従局11Aに向けて制御データを送信するための通信フレームである。通信フレームT2Aは、ヘッダとして、搬送路通信従局11Aの指定情報(宛先アドレス、等)が付されており、ヘッダの情報により搬送路通信従局11Aを指定する。ペイロードは、搬送路通信従局11Aを備える搬送路ユニット10Aに含まれる全てのコイル121Aに対して通電または非通電を制御するための電流指令値を含んでいる。フッタは、受信先で通信フレームを正確に受信できたことを確認するためのフレームチェックシーケンスデータ等が付されている。通信フレームT2B~T2H(不図示)は、搬送路通信従局11B~11Hを指定し搬送路通信従局11B~11Hに向けて搬送路通信従局11B~11Hを備える各搬送路ユニット10B~10Hにそれぞれ含まれる全てのコイル121B~全てのコイル121Hに対して通電または非通電を制御するための電流指令値を送信するための通信フレームである。通信フレームT2B~T2Hは、ヘッダとして、搬送路通信従局11B~11Hの指定情報が付されており、ヘッダの情報により搬送路通信従局11B~11Hを指定する。ペイロードは、搬送路通信従局11B~11Hを備える各搬送路ユニット10B~10Hにそれぞれ含まれる全てのコイル121B~全てのコイル121Hに対して通電または非通電を制御するための電流指令値を含んでいる。そして、フッタは、フレームチェックシーケンスデータ等が付されている。これにより、通信主局31は、所望の搬送路通信従局11に向けて制御データを送信することができる。
図5(D)に示すように、通信主局31が通信従局32Aから受信する通信フレームR1Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成されている。通信フレームR1Aは、通信従局32Aから生成データを通信主局31に向けて送信するための通信フレームである。通信フレームR1Aは、ヘッダとして、通信主局31の指定情報(宛先アドレス、等)が付されており、ペイロードとして、移動体20Aの駆動指令値を含んでいる。フッタは、受信先で通信フレームを正確に受信できたことを確認するためのフレームチェックシーケンスデータ等が付されている。通信フレームR1B,R1C(不図示)は、通信主局31が通信従局32B,32Cから生成データを受信するための通信フレームであり、通信従局32B,32Cが通信主局31に向けて送信する通信フレームである。通信フレームR1B,R1Cは、ヘッダとして、通信主局31の指定情報が付されており、ペイロードとして、移動体20B,20Cの駆動指令値を含んでいる。そして、フッタは、フレームチェックシーケンスデータ等が付されている。これにより、通信従局32のそれぞれは、通信主局31に向けて生成データを送信することができ、通信主局31は、各通信従局32から生成データを受信することができる。
次に図5(E)に示すように、通信主局31が搬送路通信従局11Aから受信する通信フレームR2Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成されている。通信フレームR2Aは、搬送路通信従局11Aから制御データを通信主局31に向けて送信するための通信フレームである。通信フレームR2Aは、ヘッダとして、通信主局31の指定情報(宛先アドレス、等)が付されており、ペイロードとして、搬送路通信従局11Aを備える搬送路ユニット10Aに含まれる位置演算器14Aにより出力された移動体20Aの全ての位置センサ131Aに対する相対位置を示すスケール検出情報を含んでいる。フッタは、受信先で通信フレームを正確に受信できたことを確認するためのフレームチェックシーケンスデータ等が付されている。通信フレームR2B~R2H(不図示)は、搬送路通信従局11B~11Hから搬送路通信従局11B~11Hを備える各搬送路ユニット10B~10Hにそれぞれ含まれる位置演算器14B~14Hにより出力される各スケール検出情報を通信主局31に向けて送信するための通信フレームである。通信フレームR2B~R2Hは、ヘッダとして、通信主局31の指定情報が付されており、ペイロードとして、位置演算器14Bが演算したスケール検出情報~位置演算器14Hが演算したスケール検出情報を含んでいる。そして、フッタは、フレームチェックシーケンスデータ等が付されている。これにより、搬送路通信従局11のそれぞれは、通信主局31に向けて制御データを送信することができ、通信主局31は、各搬送路通信従局11から制御データを受信することができる。
なお、図5(A)では、通信主局31は、一定の通信周期CTn(nは自然数)内で、通信従局32および搬送路通信従局11との各通信フレームの送受信を一回実施するように通信制御している例を示しているが、このような通信制御に限られないことは言うまでもない。通信主局31は、通信フレームの種別毎に通信周期CTnを異ならせてもよく、また、フレームの種別毎に通信周期CTnを分けてもよい。例えば、位置指令生成器33での位置指令値の生成の処理時間が他の処理時間に比べて長い場合、通信主局31は、通信フレームT1A~T1Cの送信をN回の通信周期に1回送信するようにしてもよい。また、例えば、通信主局31は、通信フレームT1A~T1Cの送信と通信フレームR1A~R1Cの受信とを同一の通信周期CT1で送受信し、通信フレームT2A~T2Hの送信と通信フレームR2A~R2Hの受信を同一の通信周期CT2で送受信してもよい。このような通信制御を行えば、通信の帯域を有効活用し、1回の通信周期を短くすることができるため、移動体20の制御性能を向上させることもできる。
図6は、本実施の形態1に係る制御コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。制御コントローラ30のハードウェアは、通信主局31として機能する第1の通信インターフェース(第1の通信I/F)3001、通信従局32Aとして機能する第2の通信インターフェース(第2の通信I/F)3002、通信従局32Bとして機能する第3の通信インターフェース(第3の通信I/F)3003、通信従局32Cとして機能する第4の通信インターフェース(第4の通信I/F)3004、位置指令生成器33と位置生成器34と電流指令生成器36として機能する第1のプロセッサ3005、位置制御器35Aとして機能する第2のプロセッサ3006、位置制御器35Bとして機能する第3のプロセッサ3007、位置制御器35Cとして機能する第4のプロセッサ3008、および第1のプロセッサ3005~第4のプロセッサ3008での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009を含んで構成されている。
第1のプロセッサ3005は、位置指令生成器33と位置生成器34と電流指令生成器36として位置指令値と位置情報と搬送路ユニット10の電流指令値とを演算することができるプロセッサであり、例えば、マイクロプロセッサ、マイコン、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)、またはDSP(Digital Signal Processor)、等を採用することができる。また、第2のプロセッサ3006~第4のプロセッサ3008は、位置制御器35A~位置制御器35Cとして駆動指令値を演算できるプロセッサであり、例えば、マイクロプロセッサ、マイコン、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)、またはDSP(Digital Signal Processor)、等を採用することができる。メモリ3009は、第1のプロセッサ3005~第4のプロセッサ3008で実行する各演算プログラム等を保存する不揮発性メモリと、プロセッサ1002での各演算の際にワークメモリとなる揮発性メモリが含まれる。
なお、図6では、制御コントローラ30のハードウェア構成は、例示として位置指令生成器33と位置生成器34と電流指令生成器36として機能するプロセッサを第1のプロセッサ3005として図示しているが、位置指令生成器33として機能するプロセッサ、位置生成器34として機能するプロセッサ、および電流指令生成器36として機能するプロセッサのように複数のプロセッサを備える構成としてもよい。また、制御コントローラ30のハードウェア構成は、位置制御器35A~35Cとして機能するプロセッサとして、第2のプロセッサ3006~第4のプロセッサ3008の3つのプロセッサを図示しているが、例えば、1つ位置制御器35が複数の移動体20に割り当てられている場合、1つの位置制御器35として機能する1つのプロセッサを備える構成としてもよい。さらに、制御コントローラ30のハードウェア構成は、第1のプロセッサ3005~第4のプロセッサ3008で共用に使用される1つのメモリ3009を図示しているが、メモリは各プロセッサで共用でなく複数のメモリを備える構成としてもよい。
図7は、本開示の実施の形態1に係る制御コントローラの動作の一例を示すフロー図である。図8は、本開示の実施の形態1に係る搬送路ユニットの動作の一例を示すフロー図である。図7および図8を用いて、搬送システム1における移動体20の制御について説明する。
制御コントローラ30は、メモリ3009に記憶している各プログラムを制御コントローラ30の各プロセッサで実行することで、位置指令生成器33、位置生成器34、位置制御器35A~35C、および電流指令生成器36の機能を実行する。
図7に示すステップS701では、制御コントローラ30の位置指令生成器33は、搬送システム1の備える3つの移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値を生成する。そして、位置指令生成器33は、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値を制御コントローラ30の通信主局31に出力する。
ステップS702では、制御コントローラ30の位置生成器34は、通信フレームR2A~R2Hを用いて搬送路ユニット10A~10Hから受信した制御データに含まれるスケール検出情報に基づいて、移動体20A,20B,20Cの搬送経路上の位置を示す移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報を生成する。そして、位置生成器34は、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報を制御コントローラ30の通信主局31に出力する。
ステップS703では、制御コントローラ30の通信主局31は、取得した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値および位置情報を通信従局32に向けて送信する第1の通信を実施する。具体的には、通信主局31は、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームT1Aを用い、移動体20Aの位置指令値および位置情報を通信従局32Aに向けて送信し、移動体20Bの位置指令値および位置情報を通信フレームT1Bを用いて通信従局32Bに向けて送信し、移動体20Cの位置指令値および位置情報を通信フレームT1Cを用いて通信従局32Cに向けて送信する。
ステップS704では、制御コントローラ30の位置制御器35A,35B,35Cは、通信従局32A,32B,32Cの受信した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値および位置情報に基づいて、移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値を生成する。そして位置制御器35A,35B,35Cは、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値を通信従局32A,32B,32Cに出力する。具体的には、位置制御器35Aは、内部バスを介して接続されている通信従局32Aから移動体20Aの位置指令値および位置情報を取得し、移動体20Aの位置指令値および位置情報に基づいて、移動体20Aの駆動指令値を生成し、生成した移動体20Aの駆動指令値を通信従局32Aに出力する。同様に位置制御器35B,35Cは、移動体20Bの駆動指令値、移動体20Cの駆動指令値をそれぞれ生成し、内部バスを介して接続されている通信従局32B,32Cにそれぞれ出力する。
ステップS705では、制御コントローラ30の通信従局32A,32B,32Cは、取得した移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値を通信主局31に向けて送信する第2の通信を実施する。具体的には、通信従局32Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームR1Aを用い、移動体20の駆動指令値を通信主局31に向けて送信する。また、通信従局32B,32Cは、同様に通信フレームR1B,R1Cを用いて、移動体20Bの駆動指令値、移動体20Cの駆動指令値を通信主局31に向けて送信する。
ステップS706では、制御コントローラ30の電流指令生成器36は、位置生成器34の生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報と、通信主局31の受信した移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値とに基づいて、搬送路ユニット10A~10Hの電流指令値を生成する。なお、移動体20A,20B,20Cの位置情報は、制御コントローラ30の備えるメモリから読み出して取得することができる。電流指令生成器36は、内部バスを介して接続されている通信主局31から移動体20Aの駆動指令値、移動体20Bの駆動指令値、および移動体20Cの駆動指令値を取得する。そして、電流指令生成器36は、制御コントローラ30のメモリから移動体20Aの位置情報、移動体20Bの位置情報、および移動体20Cの位置情報を取得する。電流指令生成器36は、移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令および位置情報に基づいて、搬送路ユニット10A~10Hの電流指令値を生成し、通信主局31に出力する。
より詳細には、電流指令生成器36は、搬送路ユニット10A~10Hを1つの制御対象として電流指令値を生成する。例えば、図1で示した搬送システム1における搬送路ユニット10A~10Hに対して、移動体20Aが搬送路ユニット10A上に位置しており、移動体20Bが搬送路ユニット10C,10Dに跨るように位置しており、移動体20Cが搬送路ユニット10E,10Fに跨るように位置している場合、電流指令生成器36は、搬送路ユニット10Aの電流指令値として、移動体20Aの駆動指令および位置情報に基づいて、搬送路ユニット10Aの複数の駆動エレメント12Aに含まれるコイル121Aに供給する電流の大きさを指示する電流指令値を生成し、搬送路ユニット10Aを除く残りの搬送路ユニット10の電流指令値として、残りの搬送路ユニット10の複数の駆動エレメント12に含まれるコイル121に供給する電流の大きさを0(ゼロ)にする電流指令値を生成する。同様に電流指令生成器36は、搬送路ユニット10C,10Dの電流指令値として、移動体20Bの駆動指令および位置情報に基づいて、搬送路ユニット10C,10Dそれぞれの複数の駆動エレメント12C,12Dに含まれるコイル121C,121Dに供給する電流の大きさを指示する電流指令値を生成し、搬送路ユニット10C,10Dを除く残りの搬送路ユニット10の電流指令値として、残りの搬送路ユニット10の複数の駆動エレメント12に含まれるコイル121に供給する電流の大きさを0(ゼロ)にする電流指令値を生成する。さらに同様に電流指令生成器36は、搬送路ユニット10E,10Fの電流指令値として、移動体20Cの駆動指令および位置情報に基づいて、搬送路ユニット10E,10Fそれぞれの複数の駆動エレメント12E,12Fに含まれるコイル121E,121Fに供給する電流の大きさを指示する電流指令値を生成し、搬送路ユニット10E,10Fを除く残りの搬送路ユニット10の電流指令値として、残りの搬送路ユニット10の複数の駆動エレメント12に含まれるコイル121に供給する電流の大きさを0(ゼロ)にする電流指令値を生成する。そして、電流指令生成器36は、移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値および位置情報に基づいて生成された全ての電流指令値を併合し、搬送路ユニット10A,10C,10D,10E,10Fの電流指令値として、各駆動エレメント12に含まれるコイル121に供給する電流の大きさを指示する電流指令値と、搬送路ユニット10B,10G,10Hの電流指令値として、各駆動エレメント12に含まれるコイル121に供給する電流の大きさを0(ゼロ)にする電流指令値とを生成することで、搬送システム1の搬送経路における全ての搬送路ユニット10の電流指令値を生成する。
ステップS707では、制御コントローラ30の通信主局31は、取得した搬送路ユニット10A~10Hそれぞれの電流指令値を搬送路通信従局11に向けて送信する第3の通信を実施する。具体的には、通信主局31は、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームT2Aを用い、搬送路ユニット10Aの電流指令値を搬送路通信従局11Aに向けて送信する。同様に、通信主局31は、通信フレームT2B~T2Hを用いて、搬送路ユニット10B~10Hそれぞれの電流指令値を搬送路通信従局11B~11Hに向けて送信する。
図8に示すステップS801では、搬送路ユニット10の各電流制御器124は、搬送路通信従局11で受信した電流指令値と、搬送路ユニット10の電流センサ123で検出した実電流値RAとに基づいて、インバータ回路122の動作を制御する制御信号を演算し、演算した制御信号をインバータ回路122へ出力する。具体的には、搬送路ユニット10Aの各駆動エレメント12Aに含まれる電流制御器124Aは、自身が含まれる駆動エレメント12Aの電流センサ123Aの検出している実電流値RAを内部バスを介して取得し、電流指令値から自信が含まれる駆動エレメント12Aのコイル121Aに供給する電流の大きさを指示する指令値を取得する。各電流制御器124は、電流の大きさを指示する指令値と実電流値RAとに基づいて、インバータ回路122の動作を制御する制御信号を演算し、自身が含まれる駆動エレメント12Aのインバータ回路122Aに制御信号を出力する。また、搬送路ユニット10B~10Hの電流制御器124B~124Hについても同様に、自身の含まれる駆動エレメント12B~12Hのインバータ回路122B~122Hに制御信号を出力する。
ステップS802では、搬送路ユニット10の各インバータ回路122は、内部バスを介して電流制御器124が出力した制御信号を取得し、コイル121に必要な電流を供給するように動作する。具体的には、搬送路ユニット10Aの各駆動エレメント12Aに含まれるインバータ回路122Aは、内部バスを介して電流制御器124Aから出力された制御信号を取得し、制御信号に基づいて、電源ユニット40からコイル121Aに必要な電流を供給するように動作する。つまり、各インバータ回路122Aは、制御コントローラ30から送信された制御データに含まれる電流指令値で指示された電流の大きさに従うように電源ユニット40からの電流を変圧してコイル121Aに通電または非通電を実施する。また、搬送路ユニット10B~10Hのインバータ回路122B~122Hについても同様に、制御信号に基づいて、電源ユニット40からコイル121B~121Hに必要な電流を供給するように動作する。
搬送システム1は、ステップS802で電流指令値に従って搬送路ユニット10のコイル121に通電または非通電が実施されると、通電されたコイル121に電磁界が発生する。移動体20は、コイル121により発生する電磁界と可動子磁石群22により発生する磁界とが相互作用することで駆動力を得て、搬送路ユニット10で構成される搬送経路に沿って移動する。
ステップS803では、各搬送路ユニット10のスケール13は、スケール13の備えている位置センサ131によって移動体20を検出し検出信号を出力する。上述の通り、位置センサ131がホール素子である場合、位置センサ131は、移動体20がホール素子を通過するとSIN波およびCOS波の波形信号を検出信号として出力する。また、移動体20が通過していないホール素子は、波形信号がないことを検出信号として出力する。つまり、各搬送路ユニット10の全てのスケール13は、スケール13に備える全ての位置センサ131から検出信号を出力する。具体的には、搬送路ユニット10Aのスケール13Aは、スケール13Aの備える複数の位置センサ131Aのうち、移動体20が通過した位置センサ131AからSIN波およびCOS波の波形信号を検出信号として出力し、移動体20が通過しなかった位置センサ131Aから波形信号がないこと(例えば、「0(ゼロ)」)を検出信号として出力する。また、搬送路ユニット10B~10Hのスケール13B~13Hについても同様に、スケール13B~13Hがそれぞれ備える複数の位置センサ131B~131Hのうち、移動体20が通過した位置センサ131B~131HからSIN波およびCOS波の波形信号を検出信号として出力し、移動体20が通過しなかった位置センサ131B~131Hから波形信号がないことを検出信号として出力する。
ステップS804では、各搬送路ユニット10の位置演算器14は、内部バスを介して検出信号を取得し、検出信号に基づいてスケール検出情報を演算して、スケール検出情報を搬送路通信従局11に出力する。位置演算器14は、自身の含まれる搬送路ユニット10のスケール13から出力された全ての位置センサ131の検出信号に基づいて、スケール13の位置センサ131に対する移動体20の相対位置をスケール検出情報として演算する。具体的には、搬送路ユニット10Aの位置演算器14Aは、スケール13Aから出力された全ての位置センサ131Aの検出信号を基に、スケール13Aの位置センサ131Aに対する移動体20の相対位置をスケール検出情報として演算する。なお、搬送路ユニット10A上を移動体20が通過していない場合は、位置演算器14Aは、移動体20がいずれの位置センサ131Aも通過していないこと示す情報をスケール13Aの位置センサ131に対する移動体20の相対位置を示すスケール検出情報として演算する。このような場合、スケール情報は、例えば、0(ゼロ)を示す情報、または任意のワードの情報を採用することができる。位置演算器14Aは、演算したスケール検出情報を搬送路通信従局11Aに出力する。また、搬送路ユニット10B~10Hの位置演算器14B~14Hについても同様に自身の含まれる搬送路ユニット10B~10Hのスケール13B~13Hの備える各位置センサ131B~131Hから出力される検出信号に基づいて、スケール検出情報を演算し、搬送路通信従局11B~11Hにそれぞれ出力する。
ステップS805では、各搬送路ユニット10の搬送路通信従局11は、取得したスケール検出情報を通信主局31に向けて送信する第6の通信を実施する。具体的には、搬送路通信従局11Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームR2Aを用い、搬送路ユニット10Aの位置演算器14Aが演算したスケール検出情報を制御コントローラ30の通信主局31に向けて送信する。同様に、搬送路ユニット10B~10Hの搬送路通信従局11B~11Hは、搬送路ユニット10B~10Hの位置演算器14B~14Hが演算したスケール検出情報を通信フレームR2B~R2Hを用いて制御コントローラ30の通信主局31に向けて順次送信する。
以上のように、本実施の形態1に係る搬送システム1は、制御コントローラ30に位置制御器35が備えられており、制御コントローラ30の位置制御器35が搬送システム1を移動する全ての移動体20に対して割り当てられている。さらに、位置制御器35は、通信従局32と接続されている。そして、制御コントローラ30の通信主局31は、通信従局32と生成データを送受信するように構成されている。これにより、制御コントローラ30の電流指令生成器36は、搬送システム1を移動する全ての移動体20に駆動力を与えるための電流指令値を生成データに基づいて生成することができ、且つ全ての搬送路ユニット10に対する電流指令値を生成することができる。したがって、本実施の形態1に係る搬送システム1は、電流指令生成器36により全ての搬送路ユニット10に対する電流指令値を生成することができるので、搬送システム1を移動する移動体20が搬送路ユニット10同士の境界に位置する場合でも、高い精度での移動体20の移動を制御することができ、且つ1つの駆動エレメントに含まれるインバータ回路122等の電気回路のコスト上昇を抑制することができる。
さらに、本実施の形態1に係る搬送システム1は、上述のように制御コントローラ30に位置制御器35が備えられ、搬送システム1を移動する全ての移動体20が位置制御器35に割り当てられており、電流指令生成器36により全ての搬送路ユニット10に対する電流指令値を生成することができるように構成されている。これにより、本実施の形態1に係る搬送システム1は、搬送路ユニット10のそれぞれに位置制御器35を備える必要が無く、位置制御器35の数が最大でも移動体20の数以下とすることができる。これにより、制御コントローラ30や搬送路ユニット10の制御システムが大型化および高コスト化することを抑制することができる。また、搬送システム1は、移動体20が常に所定の位置制御器35に割り当てられているため、搬送システム1の稼働中に移動体20の制御を割り当てるような処理が不要でとなる。したがって、本実施の形態1に係る搬送システム1は、制御システムが大型化および高コスト化することなく搬送システム1の移動体20の制御が停止することを抑制することができる。
実施の形態2.
本開示の実施の形態2に係る搬送システムについて説明する。なお、上述の実施の形態1と同様の構成については、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。以下、実施の形態1と異なる構成について具体的に説明する。
本開示の実施の形態2に係る搬送システムについて説明する。なお、上述の実施の形態1と同様の構成については、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。以下、実施の形態1と異なる構成について具体的に説明する。
図9は、本開示の実施の形態2に係る搬送システムの構成の一例を示す概略図である。図9に示すように、搬送システム1Wは、実施の形態1と同様に、複数の移動体20A~20Cの搬送経路を構成する複数の搬送路ユニット10A~10Hと、搬送路ユニット10A~10Hに電力を供給する電源ユニット40、を備えている。なお、本実施の形態2に係る搬送システム1Wは、制御コントローラ30に変えて複数の移動体20A~20Cの動作を制御する制御コントローラ30Wを備えている。制御コントローラ30Wは、制御コントローラ30と異なり、位置指令コントローラ301と駆動コントローラ302とで構成されている。つまり、位置指令コントローラ301および駆動コントローラ302は、それぞれ別の筐体として構成され、これらのコントローラが動作することで制御コントローラ30Wとして機能する。
図9に示すように、位置指令コントローラ301は、通信主局31、位置指令生成器33、位置生成器34、および電流指令生成器36を備えている。位置指令生成器33、位置生成器34、および電流指令生成器36は、位置指令コントローラ301内の内部バスを介して通信主局31と接続されている。通信主局31、位置指令生成器33、位置生成器34、および電流指令生成器36は、上述の実施の形態1と同様の機能を有している。つまり、位置指令生成器33は、移動体20の位置指令値を生成し、位置生成器34は、移動体20の位置情報を生成し、電流指令生成器36は、搬送路ユニット10の電流指令値を生成する。なお、移動体20の位置指令値および移動体20の位置情報は、生成データの一例であり、搬送路ユニット10の電流指令値は、制御データの一例である。
駆動コントローラ302は、通信従局32および位置制御器35を備えている。位置制御器35は、駆動コントローラ302内の内部バスを介して通信従局32と接続されている。通信従局32および位置制御器35は、上述の実施の形態1と同様の機能を有しており、位置制御器35は移動体20の駆動指令値を生成する。なお、移動体20の駆動指令値は、生成データの一例である。
駆動コントローラ302は、位置制御器35により位置指令生成器33で生成した移動体20の位置指令値と位置生成器34で生成した移動体20の位置情報とに基づいて、移動体20の駆動指令値を生成するコントローラである。本実施の形態2では、駆動コントローラ302は、図9に示すように3つの駆動コントローラ302A,302B,302Cを備えている。
駆動コントローラ302Aは、通信従局32Aと位置制御器35Aとを備え、駆動コントローラ302Bは、通信従局32Bと位置制御器35Bとを備え、駆動コントローラ302Cは、通信従局32Cと位置制御器35Cとを備えている。これら駆動コントローラ302A,302B、302Cと通信従局32A,32B,32Cと位置制御器35A,35B,35Cとは、それぞれ区別して説明する必要がない場合、単に駆動コントローラ302、通信従局32、位置制御器35と呼ぶこともある。駆動コントローラ302の位置制御器35は、搬送システム1Wに備えられた移動体20に割り当てられており、割り当てられた移動体20の駆動指令値を生成するように構成されている。
本実施の形態2は、搬送システム1Wに3つの移動体20A,20B,20Cが備えられており、1つの移動体20に対して1つの位置制御器35が割り当てられた形態を例示している。具体的には、位置制御器35Aは、移動体20Aの駆動指令値を生成し、位置制御器35Bは、移動体20Bの駆動指令値を生成し、位置制御器35Cは、移動体20Cの駆動指令値を生成するように割り当てられている。そして、位置制御器35Aは、生成した移動体20Aの駆動指令値を通信従局32Aに出力し、位置制御器35Bは、生成した移動体20Bの駆動指令値を通信従局32Bに出力し、位置制御器35Cは、生成した移動体20Cの駆動指令値を通信従局32Cに出力する。つまり、駆動コントローラ302は、自身の備える位置制御器35に割り当てられた移動体20の駆動指令値を生成するコントローラである。
なお、駆動コントローラ302の位置制御器35に割り当てる移動体20の数は任意に決定することができ、上述の実施の形態1で説明した位置制御器35への移動体20の割り当てと同様に割り当てることができる。つまり、駆動コントローラ302は、搬送システム1W全体として、最大でも搬送システム1Wに備えられた移動体20の数と同じ数だけ備える構成とすることができる。
また、1つの駆動コントローラ302の備える通信従局32および位置制御器35の数は任意に構成することができ、駆動コントローラ302のハードウェアを設計する際に決定することができる。例えば、1つの駆動コントローラ302に1つの通信従局32と複数の位置制御器35とを備え、1つの通信従局32と複数の位置制御器35のそれぞれとが内部バスを介して接続されているように構成してもよい。また、1つの駆動コントローラ302に複数の通信従局32と複数の位置制御器35とを備え、通信従局32と位置制御器35とを内部バスで接続し、通信従局32同士を内部バスで接続するように構成してもよい。このように構成しても、駆動コントローラ302は、搬送システム1W全体として、最大でも搬送システム1Wに備えられた移動体20の数と同じ数だけ備える構成とすることができる。
ここで、本実施の形態2に係る制御コントローラ30Wにおける位置指令コントローラ301の通信主局31と駆動コントローラ302の通信従局32と搬送路ユニット10の搬送路通信従局11との接続について説明する。本実施の形態2の搬送システム1Wでは、制御コントローラ30Wを構成する位置指令コントローラ301と駆動コントローラ302とは、第3の通信線80を介して接続されている。そして、駆動コントローラ302同士は、駆動コントローラ通信線90を介して接続されている。制御コントローラ30Wと搬送路ユニット10とは、第1の通信線50を介して接続されている。
具体的には、図9に示すように、位置指令コントローラ301の通信主局31は、第3の通信線80を介して駆動コントローラ302Aの通信従局32Aと接続されている。駆動コントローラ302Aの通信従局32Aは、駆動コントローラ302Bの通信従局32Bと駆動コントローラ通信線90を介して接続されている。そして、駆動コントローラ302Bの通信従局32Bは、駆動コントローラ302Cの通信従局32Cと駆動コントローラ通信線90を介して接続されている。これにより、位置指令コントローラ301と駆動コントローラ302とは、互いに通信可能となり制御コントローラ30Wを構成する。そして、位置指令コントローラ301の通信主局31と駆動コントローラ302A,302B,302Cの通信従局32A,32B,32Cとはデイジーチェーン接続により接続され、通信主局31と通信従局32との間で制御データを生成するための各種指令値や情報を含む生成データを送受信することができる。このような、デイジーチェーン接続を採用することにより通信主局31と通信従局32との間の生成データの送受信はシリアル通信を採用することができ、通信線の増加を抑制することができる。また、駆動コントローラ302Cの通信従局32Cは、搬送路ユニット10Aの搬送路通信従局11Aと第1の通信線50を介して接続されている。これにより、制御コントローラ30Wと搬送路ユニット10とは互いに通信可能な通信網を構成している。
そして、図9で示すように通信主局31と通信従局32とがデイジーチェーン接続されている構成では、通信主局31は、通信従局32Aと生成データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80を介して送受信する。通信主局31は、通信従局32Bと生成データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80、通信従局32A、および通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している駆動コントローラ通信線90を介して送受信する。言い換えれば、通信従局32Bは、通信従局32Aを介して通信主局31と送受信する。通信主局31は、通信従局32Cと生成データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80、通信従局32A、通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している駆動コントローラ通信線90、通信従局32B、通信従局32Bと通信従局32Cとを接続している駆動コントローラ通信線90を介して送受信する。言い換えれば、通信従局32Cは、通信従局32Aおよび通信従局32Bを介して通信主局31と送受信する。このような構成においても、通信主局31は、通信従局32A,32B,32Cと生成データを送受信していると言える。また、通信主局31は、送信チャネルと受信チャネルとの2つのチャネルを備えるように構成されている。
また、図9に示すように、通信従局32Cは、通信従局32Bと接続するとともに、搬送路ユニット10に接続される第1の通信線50と接続されている。具体的には、駆動コントローラ302Cに備えられた通信従局32Cと搬送路ユニット10に備えられた搬送路通信従局11とが、第1の通信線50を介して接続されることにより、制御コントローラ30Wと搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成される。つまり、通信従局32と搬送路通信従局11とはデイジーチェーン接続により接続され、通信従局32を介して通信主局31と搬送路通信従局11との間で制御データを送受信することができる。
なお、制御コントローラ30Wは、必ずしも駆動コントローラ302Cの通信従局32Cと第1の通信線50とを接続する必要はなく、制御コントローラ30Wと搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成できるようにすればよい。例えば、制御コントローラ30Wは、位置指令コントローラ301の通信主局31と搬送路ユニット10に備えられた搬送路通信従局11とが第1の通信線50を介して接続されることにより、制御コントローラ30Wと搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成されるようにしてもよい。
加えて、図9に示すように通信主局31と通信従局32とがデイジーチェーン接続されている構成では、通信主局31は、搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と制御データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80、通信従局32A、通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している駆動コントローラ通信線90、通信従局32B、通信従局32Bと通信従局32Cとを接続している駆動コントローラ通信線90、通信従局32C、第1の通信線50を介して送受信する。言い換えれば、通信主局31は、第1の通信線50を介して搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と送受信する。このような構成においても、制御コントローラ30Wは、搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と制御データを送受信していると言える。このような、デイジーチェーン接続を採用することにより通信主局31と搬送路通信従局11との間の制御データの送受信はシリアル通信を採用することができ、通信線の増加を抑制することができる。
本実施の形態2に係る位置指令コントローラ301の通信主局31は、上述の実施の形態1と同様に、通信従局32に向けて生成データを送信するように構成されている。また、位置指令コントローラ301の通信主局31は、上述の実施の形態1と同様に、搬送路通信従局11に向けて制御データを送信するように構成されている。さらに、位置指令コントローラ301の通信主局31は、複数の通信従局32から生成データを受信するように構成されている。そして、位置指令コントローラ301の通信主局31は、複数の搬送路通信従局11から制御データを受信するように構成されている。加えて、位置指令コントローラ301の通信主局31における通信制御は、上述の実施の形態1と同様に、送信チャネルと受信チャネル、および通信フレームを用いた通信制御を行っている。つまり、実施の形態2に係る制御コントローラ30Wは、上述の制御コントローラ30と同様に機能する。
図10は、本実施の形態2に係る制御コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。制御コントローラ30Wのハードウェアは、位置指令コントローラ301と駆動コントローラ302とに分けて構成されている。位置指令コントローラ301は、通信主局31として機能する第1の通信インターフェース(第1の通信I/F)3001、位置指令生成器33と位置生成器34と電流指令生成器36として機能する第1のプロセッサ3005、および第1のプロセッサ3005での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009を含んで構成されている。駆動コントローラ302Aは、通信従局32Aとして機能する第2の通信インターフェース(第2の通信I/F)3002、位置制御器35Aとして機能する第2のプロセッサ3006、および第2のプロセッサ3006での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009Aを含んで構成されている。駆動コントローラ302Bは、通信従局32Bとして機能する第3の通信インターフェース(第3の通信I/F)3003、位置制御器35Bとして機能する第3のプロセッサ3007、および第3のプロセッサ3007での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009Bを含んで構成されている。駆動コントローラ302Cは、通信従局32Cとして機能する第4の通信インターフェース(第4の通信I/F)3004、位置制御器35Cとして機能する第4のプロセッサ3008、および第4のプロセッサ3008での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009Cを含んで構成されている。
第1のプロセッサ3005~第4のプロセッサ3008は、上述の実施の形態1と同様であるため説明を省略する。メモリ3009,3009A~3009Cは、第1のプロセッサ3005~第4のプロセッサ3008で実行する各演算プログラム等を保存する不揮発性メモリと、第1のプロセッサ3005~第4のプロセッサ3008での各演算の際にワークメモリとなる揮発性メモリが含まれる。
なお、図10では、位置指令コントローラ301のハードウェア構成は、例示として位置指令生成器33と位置生成器34と電流指令生成器36として機能するプロセッサを第1のプロセッサ3005として図示しているが、位置指令生成器33として機能するプロセッサ、位置生成器34として機能するプロセッサ、および電流指令生成器36として機能するプロセッサのように複数のプロセッサを備える構成としてもよい。
本実施の形態2に係る制御コントローラ30Wおよび搬送路ユニット10は、上述の実施の形態1で図7および図8を用いて説明した動作と同様に動作し、搬送システム1Wにおける移動体20の制御を実施するため、具体的な説明は省略する。
以上のように、本実施の形態2に係る搬送システム1Wは、上述の実施の形態1に係る搬送システム1と同様に、搬送システム1Wを移動する移動体20が搬送路ユニット10同士の境界に位置する場合でも、高い精度での移動体20の移動を制御することができ、且つ1つの駆動エレメントに含まれるインバータ回路122等の電気回路のコスト上昇を抑制することができる。また、本実施の形態2に係る搬送システム1Wは、上述の実施の形態1に係る搬送システム1と同様に、搬送路ユニット10のそれぞれに位置制御器35を備える必要が無く、位置制御器35を備える駆動コントローラ302の数が最大でも移動体20の数以下とすることができるため、制御コントローラ30Wや搬送路ユニット10の制御システムが大型化および高コスト化することを抑制することができる。また、搬送システム1Wは、移動体20が常に所定の位置制御器35に割り当てられているため、搬送システム1Wの稼働中に移動体20の制御を割り当てるような処理が不要でとなる。したがって、本実施の形態2に係る搬送システム1Wは、制御システムが大型化および高コスト化することなく搬送システム1Wの移動体20の制御が停止することを抑制することができる。
さらに、本実施の形態2に係る搬送システム1Wは、位置指令コントローラ301と駆動コントローラ302とで制御コントローラ30Wを構成している。そして、駆動コントローラ302は、割り当てられた移動体20の駆動指令値を生成するように構成されている。このように、制御コントローラ30Wは、位置指令コントローラ301と駆動コントローラ302との2つのコントローラで分けて構成することで、1つのコントローラの制御負荷を低減させ、制御コントローラ30Wとしての制御遅延を抑制することができる。
さらに、制御コントローラ30Wは、位置指令コントローラ301と駆動コントローラ302とで分けて構成されており、駆動コントローラ302と位置指令コントローラ301とは第3の通信線80により接続され、駆動コントローラ302同士は駆動コントローラ通信線90により接続されているため、駆動コントローラ302の数を容易に変更することができる。したがって、搬送システム1Wの搬送経路を移動する移動体20の数が変更された場合でも、駆動コントローラ302の数を変更することで容易に搬送システム1Wの制御システム構成を変更することができる。例えば、搬送システム1Wの搬送経路を移動する移動体20の数が増加する場合、搬送システム1Wは制御コントローラ30Wの駆動コントローラ302の数を増加させることで容易に制御システム構成を変更することができる。また、搬送システム1Wの搬送経路を移動する移動体20の数が減少する場合、搬送システム1Wは制御コントローラ30Wの駆動コントローラ302の数を減少させることで容易に制御システム構成を変更することができる。つまり、本実施の形態2に係る搬送システム1Wは、システム拡張および変更を容易にすることができる搬送システムを提供することができる。
実施の形態3.
本開示の実施の形態3に係る搬送システムについて説明する。なお、上述の実施の形態1および実施の形態2と同様の構成については、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。以下、実施の形態1および実施の形態2と異なる構成について具体的に説明する。
本開示の実施の形態3に係る搬送システムについて説明する。なお、上述の実施の形態1および実施の形態2と同様の構成については、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。以下、実施の形態1および実施の形態2と異なる構成について具体的に説明する。
図11は、本開示の実施の形態3に係る搬送システムの構成の一例を示す概略図である。図11に示すように、搬送システム1Xは、実施の形態1と同様に、複数の移動体20A~20Cの搬送経路を構成する複数の搬送路ユニット10A~10Hと、搬送路ユニット10A~10Hに電力を供給する電源ユニット40、を備えている。なお、本実施の形態3に係る搬送システム1Xは、制御コントローラ30,30Wに変えてに複数の移動体20A~20Cの動作を制御する制御コントローラ30Xを備えている。制御コントローラ30Xは、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302とトラックコントローラ303で構成されている。つまり、位置指令コントローラ301X、駆動コントローラ302、およびトラックコントローラ303は、それぞれ別の筐体として構成され、これらのコントローラが動作することでマルチマスタ通信制御を実施する制御コントローラ30Xとして機能する。
図11に示すように、位置指令コントローラ301Xは、第1の通信主局31-1および位置指令生成器33を備えている。位置指令生成器33は、位置指令コントローラ301X内の内部バスを介して第1の通信主局31-1と接続されている。位置指令生成器33は、上述の実施の形態1と同様の機能を有しており、移動体20の位置指令値を生成する。なお、移動体20の位置指令値は、生成データの一例である。
駆動コントローラ302は、上述の実施の形態2と同様に、通信従局32および位置制御器35を備えている。位置制御器35は、駆動コントローラ302内の内部バスを介して通信従局32と接続されている。駆動コントローラ302は、上述の実施の形態2と同様の機能を有している。
本実施の形態3では、駆動コントローラ302は、図11に示すように3つの駆動コントローラ302A,302B,302Cを備えている。そして、駆動コントローラ302Aは、通信従局32Aと位置制御器35Aとを備え、駆動コントローラ302Bは、通信従局32Bと位置制御器35Bとを備え、駆動コントローラ302Cは、通信従局32Cと位置制御器35Cとを備えている。これら駆動コントローラ302A,302B、302Cと通信従局32A,32B,32Cと位置制御器35A,35B,35Cとは、それぞれ区別して説明する必要がない場合、単に駆動コントローラ302、通信従局32、位置制御器35と呼ぶこともある。駆動コントローラ302の位置制御器35は、搬送システム1Xに備えられた移動体20に割り当てられており、割り当てられた移動体20の駆動指令値を生成するように構成されている。なお、移動体20の駆動指令値は、生成データの一例である。
本実施の形態3は、実施の形態2と同様に、搬送システム1Xに3つの移動体20A,20B,20Cが備えられており、1つの移動体20に対して1つの位置制御器35が割り当てられた形態を例示している。なお、駆動コントローラ302の位置制御器35に割り当てる移動体20の数は、上述の実施の形態2と同様に任意に決定することができる。また、1つの駆動コントローラ302の備える通信従局32および位置制御器35の数は、上述の実施の形態2と同様に任意に構成することができる。
トラックコントローラ303は、第2の通信主局31-2、位置生成器34、および電流指令生成器36を備えている。位置生成器34および電流指令生成器36は、トラックコントローラ303内の内部バスを介して第2の通信主局31-2と接続されている。位置生成器34および電流指令生成器36は、上述の実施の形態1と同様の機能を有しており、位置生成器34は移動体20の位置情報を生成し、電流指令生成器36は搬送路ユニット10の電流指令値を生成する。なお、移動体20の位置情報は、生成データの一例であり、搬送路ユニット10の電流指令値は、制御データの一例である。
上述したように本実施の形態3に係る制御コントローラ30Xは、実施の形態1で説明した通信主局31が第1の通信主局31-1と第2の通信主局31-2との2つに分けて構成されており、第1の通信主局31-1と第2の通信主局31-2とで通信主局31と同様の動作を行う。
ここで、本実施の形態3に係る制御コントローラ30Xにおける位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1と駆動コントローラ302の通信従局32とトラックコントローラ303の第2の通信主局31-2と搬送路ユニット10の搬送路通信従局11との接続について説明する。本実施の形態3の搬送システム1Xでは、制御コントローラ30Xを構成する位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302とは、第3の通信線80を介して接続されている。また、駆動コントローラ302同士は、駆動コントローラ通信線90を介して接続されている。そして、駆動コントローラ302とトラックコントローラ303とは、第4の通信線100を介して接続されている。制御コントローラ30Xと搬送路ユニット10とは、第1の通信線50を介して接続されている。
具体的には、図11に示すように、位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1は、第3の通信線80を介して駆動コントローラ302Aの通信従局32Aと接続されている。駆動コントローラ302Aの通信従局32Aは、駆動コントローラ302Bの通信従局32Bと駆動コントローラ通信線90を介して接続されている。そして、駆動コントローラ302Bの通信従局32Bは、駆動コントローラ302Cの通信従局32Cと駆動コントローラ通信線90を介して接続されている。さらに、駆動コントローラ302Cの通信従局32Cは、トラックコントローラ303の第2の通信主局31-2と第4の通信線100を介して接続されている。これにより、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302とトラックコントローラ303とは、それぞれ通信可能となり制御コントローラ30Xを構成する。そして、位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1と駆動コントローラ302A,302B,302Cの通信従局32A,32B,32Cとトラックコントローラ303の第2の通信主局31-2とはデイジーチェーン接続により接続され、第1の通信主局31-1と通信従局32と第2の通信主局31-2との間で制御データを生成するための各種指令値や情報を含む生成データを送受信することができる。このような、デイジーチェーン接続を採用することにより第1、第2の通信主局31-1,31-2と通信従局32との間の生成データの送受信はシリアル通信を採用することができ、通信線の増加を抑制することができる。また、トラックコントローラ303の第2の通信主局31-2は、搬送路ユニット10Aの搬送路通信従局11Aと第1の通信線50を介して接続されている。これにより、制御コントローラ30Xと搬送路ユニット10とは互いに通信可能な通信網を構成している。
そして、図11で示すように第1の通信主局31-1と通信従局32とがデイジーチェーン接続されている構成では、第1の通信主局31-1は、通信従局32Aと生成データの送受信を行う場合、第1の通信主局31-1と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80を介して送受信する。第1の通信主局31-1は、通信従局32Bと生成データの送受信を行う場合、第1の通信主局31-1と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80、通信従局32A、および通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している駆動コントローラ通信線90を介して送受信する。言い換えれば、通信従局32Bは、通信従局32Aを介して第1の通信主局31-1と送受信する。第1の通信主局31-1は、通信従局32Cと生成データの送受信を行う場合、第1の通信主局31-1と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80、通信従局32A、通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している駆動コントローラ通信線90、通信従局32B、通信従局32Bと通信従局32Cとを接続している駆動コントローラ通信線90介して送受信する。言い換えれば、通信従局32Cは、通信従局32Aおよび通信従局32Bを介して第1の通信主局31-1と送受信する。このような構成においても、第1の通信主局31-1は、通信従局32A,32B,32Cと生成データを送受信していると言える。また、第1の通信主局31-1は、送信チャネルと受信チャネルとの2つのチャネルを備えるように構成されている。
さらに、図11で示すように第2の通信主局31-2と通信従局32とがデイジーチェーン接続されている構成では、第2の通信主局31-2は、通信従局32Cと生成データの送受信を行う場合、第2の通信主局31-2と通信従局32Cとを接続している第4の通信線100を介して送受信する。第2の通信主局31-2は、通信従局32Bと生成データの送受信を行う場合、第2の通信主局31-2と通信従局32Cとを接続している第4の通信線100、通信従局32C、および通信従局32Cと通信従局32Bとを接続している駆動コントローラ通信線90を介して送受信する。言い換えれば、通信従局32Bは、通信従局32Cを介して第2の通信主局31-2と送受信する。第2の通信主局31-2は、通信従局32Aと生成データの送受信を行う場合、第2の通信主局31-2と通信従局32Cとを接続している第4の通信線100、通信従局32C、通信従局32Cと通信従局32Bとを接続している駆動コントローラ通信線90、通信従局32B、通信従局32Bと通信従局32Aとを接続している駆動コントローラ通信線90を介して送受信する。言い換えれば、通信従局32Aは、通信従局32Cおよび通信従局32Bを介して第2の通信主局31-2と送受信する。このような構成においても、第2の通信主局31-2は、通信従局32A,32B,32Cと生成データを送受信していると言える。また、第2の通信主局31-2は、送信チャネルと受信チャネルとの2つのチャネルを備えるように構成されている。
また、図11に示すように、第2の通信主局31-2は、通信従局32Cと接続するとともに、搬送路ユニット10に接続される第1の通信線50と接続されている。具体的には、トラックコントローラ303に備えられた第2の通信主局31-2と搬送路ユニット10に備えられた搬送路通信従局11とが、第1の通信線50を介して接続されることにより、制御コントローラ30Xと搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成される。つまり、通信従局32と搬送路通信従局11とはデイジーチェーン接続により接続され、第2の通信主局31-2と搬送路通信従局11との間で制御データを送受信することができる。このような構成においても、制御コントローラ30Xは、搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と制御データを送受信していると言える。そして、デイジーチェーン接続を採用することにより第2の通信主局31-2と搬送路通信従局11との間の制御データの送受信はシリアル通信を採用することができ、通信線の増加を抑制することができる。
本実施の形態3に係る位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1およびトラックコントローラ303の第2の通信主局31-2は、通信従局32に向けて生成データを送信するように構成されている。一例として、第1の通信主局31-1および第2の通信主局31-2は、通信先として複数の通信従局32A~32Cに対して所望の通信従局32を指定し、指定した通信従局32に向けて生成データを送信するように構成されている。また、複数の通信従局32A~32Cは、位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1とトラックコントローラ303の第2の通信主局31-2とに対して通信先として所望の第1の通信主局31-1および第2の通信主局31-2を指定し、指定した第1の通信主局31-1および第2の通信主局31-2と生成データを送受信するように構成されている。さらに、トラックコントローラ303の第2の通信主局31-2は、搬送路通信従局11に向けて制御データを送信するように構成されている。一例として、第2の通信主局31-2は、複数の搬送路通信従局11A~11Hに対して通信先として所望の搬送路通信従局11を指定し、指定した所望の搬送路通信従局11に向けて制御データを送信するように構成されている。そして、トラックコントローラ303の第2の通信主局31-2は、複数の搬送路通信従局11から制御データを受信するように構成されている。加えて、位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1およびトラックコントローラ303の第2の通信主局31-2における通信制御は、上述の実施の形態1および実施の形態2と同様に、送信チャネルと受信チャネル、および通信フレームを用いた通信制御を行っている。つまり、制御コントローラ30Xは、通信主局が位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1とトラックコントローラ303の第2の通信主局31-2とに分かれているが、第1の通信主局31-1と第2の通信主局31-2とで上述の実施の形態1,2で説明した通信主局31と同様の機能を実現する。
図12は、本実施の形態3に係る制御コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。制御コントローラ30Xのハードウェアは、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302とトラックコントローラ303とに分けて構成されている。位置指令コントローラ301Xは、第1の通信主局31-1として機能する第5の通信インターフェース(第5の通信I/F)3001-1、位置指令生成器33として機能する第5のプロセッサ3005-1、および第5のプロセッサ3005-1での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009-1を含んで構成されている。駆動コントローラ302Aは、通信従局32Aとして機能する第2の通信インターフェース(第2の通信I/F)3002、位置制御器35Aとして機能する第2のプロセッサ3006、および第2のプロセッサ3006での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009Aを含んで構成されている。駆動コントローラ302Bは、通信従局32Bとして機能する第3の通信インターフェース(第3の通信I/F)3003、位置制御器35Bとして機能する第3のプロセッサ3007、および第3のプロセッサ3007での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009Bを含んで構成されている。駆動コントローラ302Cは、通信従局32Cとして機能する第4の通信インターフェース(第4の通信I/F)3004、位置制御器35Cとして機能する第4のプロセッサ3008、および第4のプロセッサ3008での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009Cを含んで構成されている。トラックコントローラ303は、第2の通信主局31-2として機能する第6の通信インターフェース(第6の通信I/F)3001-2、位置生成器34と電流指令生成器36として機能する第6のプロセッサ3005-2、および第6のプロセッサ3005-2での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009-2を含んで構成されている。
第2のプロセッサ3006~第4のプロセッサ3008は、上述の実施の形態1と同様であるため説明を省略する。3009A~3009Cは、上述の実施の形態2と同様であるため説明を省略する。第5のプロセッサ3005-1は、位置指令生成器33として位置指令値を演算することができるプロセッサであり、例えば、マイクロプロセッサ、マイコン、マイクロコンピュータ、CPU、またはDSP、等を採用することができる。第6のプロセッサ3005-2は、位置情報と搬送路ユニット10の電流指令値とを演算することができるプロセッサであり、例えば、マイクロプロセッサ、マイコン、マイクロコンピュータ、CPU、またはDSP、等を採用することができる。メモリ3009-1は、第5のプロセッサ3005-1で実行する各演算プログラム等を保存する不揮発性メモリと、第5のプロセッサ3005-1での各演算の際にワークメモリとなる揮発性メモリが含まれる。メモリ3009-2は、第6のプロセッサ3005-2で実行する各演算プログラム等を保存する不揮発性メモリと、第6のプロセッサ3005-2での各演算の際にワークメモリとなる揮発性メモリが含まれる。
なお、図12では、トラックコントローラ303のハードウェア構成は、例示として位置生成器34と電流指令生成器36として機能するプロセッサを第6のプロセッサ3005-2として図示しているが、位置生成器34として機能するプロセッサおよび電流指令生成器36として機能するプロセッサのように複数のプロセッサを備える構成としてもよい。
図13は、本開示の実施の形態3に係る制御コントローラの動作の一例を示すフロー図である。図13を用いて制御コントローラ30Xの動作について説明する。
図13に示すステップS1301では、制御コントローラ30Xを構成する位置指令コントローラ301Xの位置指令生成器33は、搬送システム1Xの備える3つの移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値を生成する。そして、位置指令生成器33は、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値を位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1に出力する。
ステップS1302では、制御コントローラ30Xを構成するトラックコントローラ303の位置生成器34は、通信フレームR2A~R2Hを用いて搬送路ユニット10A~10Hから受信した制御データに含まれるスケール検出情報に基づいて、移動体20A,20B,20Cの搬送経路上の位置を示す移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報を生成する。そして、位置生成器34は、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報をトラックコントローラ303の第2の通信主局31-2に出力する。
ステップS1303では、第1の通信主局31-1は、取得した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値を通信従局32に向けて送信する第1の通信を実施する。第2の通信主局31-2は、取得した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報を通信従局32に向けて送信する第1の通信を実施する。具体的には、第1の通信主局31-1は、移動体20Aの位置指令値を通信フレームT1Aを用いて通信従局32Aに向けて送信し、移動体20Bの位置指令値を通信フレームT1Bを用いて通信従局32Bに向けて送信し、移動体20Cの位置指令値を通信フレームT1Cを用いて通信従局32Cに向けて送信する。一方、第2の通信主局31-2は、移動体20Aの位置情報を通信フレームT1Aを用いて通信従局32Aに向けて送信し、移動体20Bの位置情報を通信フレームT1Aを用いて通信従局32Bに向けて送信し、移動体20C位置情報を通信フレームT1Aを用いて通信従局32Cに向けて送信する。
ステップS1304では、駆動コントローラ302A,302B,302Cの位置制御器35A,35B,35Cは、通信従局32A,32B,32Cの受信した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値および位置情報に基づいて、移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値を生成する。そして位置制御器35A,35B,35Cは、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値を通信従局32A,32B,32Cに出力する。具体的には、位置制御器35Aは、内部バスを介して接続されている通信従局32Aから移動体20Aの位置指令値および位置情報を取得し、移動体20Aの位置指令値および位置情報に基づいて、移動体20Aの駆動指令値を生成し、生成した移動体20Aの駆動指令値を通信従局32Aに出力する。同様に位置制御器35B,35Cは、移動体20Bの駆動指令値、移動体20Cの駆動指令値をそれぞれ生成し、内部バスを介して接続されている通信従局32B,32Cにそれぞれ出力する。
ステップS1305では、駆動コントローラ302A,302B,302Cの通信従局32A,32B,32Cは、取得した移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値を第2の通信主局31-2に向けて送信する第2の通信を実施する。具体的には、通信従局32Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームR1Aを用い、移動体20Aの駆動指令値を第2の通信主局31-2に向けて送信する。また、通信従局32B,32Cは、通信フレームR1B,R1Cを用いて、移動体20Bの駆動指令値、移動体20Cの駆動指令値を第2の通信主局31-2に向けて送信する。
ステップS1306では、トラックコントローラ303の電流指令生成器36は、位置生成器34の生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報と、第2の通信主局31-2の受信した移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値とに基づいて、搬送路ユニット10A~10Hの電流指令値を生成する。なお、移動体20A,20B,20Cの位置情報は、トラックコントローラ303の備えるメモリから読み出して取得することができる。電流指令生成器36は、内部バスを介して接続されている第2の通信主局31-2から移動体20Aの駆動指令値、移動体20Bの駆動指令値、および移動体20Cの駆動指令値を取得する。そして、電流指令生成器36は、トラックコントローラ303のメモリから移動体20Aの位置情報、移動体20Bの位置情報、および移動体20Cの位置情報を取得する。電流指令生成器36は、移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令および位置情報に基づいて、搬送路ユニット10A~10Hの電流指令値を生成し、通信主局31に出力する。電流指令生成器36の電流指令値の生成は、実施の形態1と同様に実施されるため、詳細な説明は省略する。
ステップS1307では、トラックコントローラ303の第2の通信主局31-2は、取得した搬送路ユニット10A~10Hそれぞれの電流指令値を搬送路通信従局11に向けて送信する第3の通信を実施する。具体的には、第2の通信主局31-2は、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームT2Aを用い、搬送路ユニット10Aの電流指令値を搬送路通信従局11Aに向けて送信する。同様に、第2の通信主局31-2は、通信フレームT2B~T2Hを用いて、搬送路ユニット10B~10Hそれぞれの電流指令値を搬送路通信従局11B~11Hに向けて送信する。
本実施の形態3に係る搬送路ユニット10は、上述の実施の形態1で図8を用いて説明したステップS801~ステップS804の動作と同様に動作し、搬送システム1Xにおける移動体20の制御を実施する。本実施の形態3に係る搬送路ユニット10は、ステップS805の動作が異なるため、以下に説明する。
図14は、実施の形態3に係る搬送路ユニットの動作の一例を示すフロー図である。本実施の形態3に係る搬送路ユニット10は、ステップS801~ステップS804と同様に動作した後、図14に示すステップS1405を実施する。ステップS1405では、各搬送路ユニット10の搬送路通信従局11は、取得したスケール検出情報を第2の通信主局31-2に向けて送信する第6の通信を実施する。具体的には、搬送路通信従局11Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームR2Aを用い、搬送路ユニット10Aの位置演算器14Aが演算したスケール検出情報を制御コントローラ30Xに含まれる第2の通信主局31-2に向けて送信する。同様に、搬送路ユニット10B~10Hの搬送路通信従局11B~11Hは、搬送路ユニット10B~10Hの位置演算器14B~14Hが演算したスケール検出情報を通信フレームR2B~R2Hを用いて制御コントローラ30Xに含まれる第2の通信主局31-2に向けて順次送信する。
以上のように、本実施の形態3に係る制御コントローラ30Xは、第1の通信主局31-1と第2の通信主局31-2とで上述の通信主局31と同様に機能することで、制御コントローラ30,30Wと同様に機能するように構成されている。したがって、上述の実施の形態1,2と同様に、搬送システム1Xを移動する移動体20が搬送路ユニット10同士の境界に位置する場合でも、高い精度での移動体20の移動を制御することができ、且つ1つの駆動エレメントに含まれるインバータ回路122等の電気回路のコスト上昇を抑制することができる。また、本実施の形態3に係る搬送システム1Xは、搬送路ユニット10のそれぞれに位置制御器35を備える必要が無く、位置制御器35を備える駆動コントローラ302の数が最大でも移動体20の数以下とすることができるため、制御コントローラ30Xや搬送路ユニット10の制御システムが大型化および高コスト化することを抑制することができる。また、搬送システム1Xは、移動体20が常に所定の位置制御器35に割り当てられているため、搬送システム1Xの稼働中に移動体20の制御を割り当てるような処理が不要でとなる。したがって、本実施の形態3に係る搬送システム1Xは、制御システムが大型化および高コスト化することなく搬送システム1Xの移動体20の制御が停止することを抑制することができる。
さらに、本実施の形態3に係る搬送システム1Xは、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302とトラックコントローラ303とで制御コントローラ30Xを構成している。そして、位置指令コントローラ301Xは、搬送システム1Xの搬送経路に沿って移動する移動体20の位置指令値を生成するように構成されている。駆動コントローラ302は、割り当てられた移動体20の駆動指令値を生成するように構成されている。トラックコントローラ303は、搬送システム1Xの搬送経路に沿って移動する移動体20の位置情報、および搬送システム1Xの搬送経路を構成する全ての搬送路ユニット10の電流指令値を生成するように構成されている。このように、制御コントローラ30Xは、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302とトラックコントローラ303との3つのコントローラで分けて構成することで、1つのコントローラの制御負荷を低減させ、制御コントローラ30Xとしての制御遅延を抑制することができる。
加えて、制御コントローラ30Xは、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302とを第3の通信線80により接続し、トラックコントローラ303と駆動コントローラ302とを第4の通信線100により接続している。このように、制御コントローラ30Xは、生成データを送受信する通信線を分けることで通信帯域を広げることができ、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302との間の通信周期、およびトラックコントローラ303と駆動コントローラ302との間の通信周期を短くすることができる。したがって、制御コントローラ30Xは、制御遅延を抑制することができ移動体20の制御性能を向上させることができる。
また、制御コントローラ30Xは、駆動コントローラ302と位置指令コントローラ301Xとは第3の通信線80により接続され、駆動コントローラ302同士は駆動コントローラ通信線90により接続されているため、上述の実施の形態2同様に、駆動コントローラ302の数を容易に変更することができる。したがって、搬送システム1Xの搬送経路を移動する移動体20の数が変更された場合でも、駆動コントローラ302の数を変更することで容易に搬送システム1Xの制御システム構成を変更することができる。つまり、本実施の形態3に係る搬送システム1Xは、システム拡張および変更を容易にすることができる搬送システムを提供することができる。
実施の形態4.
本開示の実施の形態4に係る搬送システムについて説明する。なお、上述の実施の形態1~実施の形態3と同様の構成については、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。以下、実施の形態1~実施の形態3と異なる構成について具体的に説明する。
本開示の実施の形態4に係る搬送システムについて説明する。なお、上述の実施の形態1~実施の形態3と同様の構成については、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。以下、実施の形態1~実施の形態3と異なる構成について具体的に説明する。
図15は、本開示の実施の形態4に係る搬送システムの構成の一例を示す概略図である。図15に示すように、搬送システム1Yは、実施の形態1と同様に、複数の移動体20A~20Cの搬送経路を構成する複数の搬送路ユニット10A~10Hと、搬送路ユニット10A~10Hに電力を供給する電源ユニット40、を備えている。なお、本実施の形態4に係る搬送システム1Yは、制御コントローラ30,30W,30Xに変えてに複数の移動体20A~20Cの動作を制御する制御コントローラ30Yを備えている。制御コントローラ30Yは、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302Yとトラックコントローラ303Yで構成されている。つまり、位置指令コントローラ301X、駆動コントローラ302Y、およびトラックコントローラ303Yは、それぞれ別の筐体として構成され、これらのコントローラが動作することで制御コントローラ30Yとして機能する。
図15に示すように、位置指令コントローラ301Xは、上述の実施の形態3と同様に、第1の通信主局31-1および位置指令生成器33を備えている。位置指令生成器33は、位置指令コントローラ301X内の内部バスを介して第1の通信主局31-1と接続されている。位置指令生成器33は、上述の実施の形態1と同様の機能を有しており、移動体20の位置指令値を生成する。なお、移動体20の位置指令値は、生成データの一例である。
駆動コントローラ302Yは、第1の通信従局32-1、第2の通信従局32-2、および位置制御器35を備えている。位置制御器35は、駆動コントローラ302Y内の内部バスを介して第1の通信従局32-1および第2の通信従局32-2と接続されている。位置制御器35は、上述の実施の形態1と同様の機能を有している。本実施の形態4に係る駆動コントローラ302Yは、実施の形態3で説明した通信従局32が第1の通信従局32-1と第2の通信従局32-2との2つに分けて構成されており、第1の通信従局32-1と第2の通信従局32-2とで通信従局32と同様の動作を行う。
本実施の形態4では、駆動コントローラ302Yは、図15に示すように3つの駆動コントローラ302YA,302YB,302YCを備えている。そして、駆動コントローラ302YAは、第1の通信従局32-1A、第2の通信従局32-2A、および位置制御器35Aを備え、駆動コントローラ302YBは、第1の通信従局32-1B、第2の通信従局32-2B、および位置制御器35Bを備え、駆動コントローラ302YCは、第1の通信従局32-1C、第2の通信従局32-2C、および位置制御器35Cを備えている。これら駆動コントローラ302YA,302YB、302YC、第1の通信従局32-1A,32-1B,32-1C、第2の通信従局32-2A,32-2B,32-2C、および位置制御器35A,35B,35Cは、それぞれ区別して説明する必要がない場合、単に駆動コントローラ302Y、第1の通信従局32-1、第2の通信従局32-2、および位置制御器35と呼ぶこともある。駆動コントローラ302Yの位置制御器35は、搬送システム1Yに備えられた移動体20に割り当てられており、割り当てられた移動体20の駆動指令値を生成するように構成されている。なお、移動体20の駆動指令値は、生成データの一例である。
本実施の形態4は、上述の実施の形態1~実施の形態3と同様に、搬送システム1Yに3つの移動体20A,20B,20Cが備えられており、1つの移動体20に対して1つの位置制御器35が割り当てられた形態を例示している。なお、駆動コントローラ302Yの位置制御器35に割り当てる移動体20の数は、上述の実施の形態1~実施の形態3と同様に任意に決定することができる。
トラックコントローラ303Yは、第3の通信主局31-3、第4の通信主局31-4、位置生成器34、および電流指令生成器36を備えている。位置生成器34および電流指令生成器36は、トラックコントローラ303Y内の内部バスを介して第3の通信主局31-3および第4の通信主局31-4と接続されている。位置生成器34および電流指令生成器36は、上述の実施の形態1と同様の機能を有しており、位置生成器34は移動体20の位置情報を生成し、電流指令生成器36は搬送路ユニット10の電流指令値を生成する。なお、移動体20の位置情報は、生成データの一例であり、搬送路ユニット10の電流指令値は、制御データの一例である。
本実施の形態4に係るトラックコントローラ303Yは、実施の形態3で説明した第2の通信主局31-2が第3の通信主局31-3と第4の通信主局31-4との2つに分けて構成されており、第3の通信主局31-3と第4の通信主局31-4とで第2の通信主局31-2と同様の動作を行う。そして、本実施の形態4に係る制御コントローラ30Yは、実施の形態1で説明した通信主局31が第1の通信主局31-1、第3の通信主局31-3、および第4の通信主局31-4の3つに分けて構成されており、第1の通信主局31-1、第3の通信主局31-3、および第4の通信主局31-4で通信主局31と同様の動作を行う。
ここで、本実施の形態4に係る制御コントローラ30Yにおける位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1と駆動コントローラ302Yの第1の通信従局32-1との接続、トラックコントローラ303Yの第3の通信主局31-3と駆動コントローラ302Yの第2の通信従局32-2との接続、トラックコントローラ303Yの第4の通信主局31-4と搬送路ユニット10の搬送路通信従局11との接続について説明する。本実施の形態4の搬送システム1Yでは、制御コントローラ30Yを構成する位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302Yとは、第3の通信線80を介して接続されている。また、駆動コントローラ302Y同士は、第1の駆動コントローラ通信線91および第2の駆動コントローラ通信線92を介して接続されている。そして、駆動コントローラ302Yとトラックコントローラ303Yとは、第4の通信線100を介して接続されている。制御コントローラ30Yと搬送路ユニット10とは、第1の通信線50を介して接続されている。
具体的には、図15に示すように、位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1は、第3の通信線80を介して駆動コントローラ302YAの第1の通信従局32-1Aと接続されている。駆動コントローラ302YAの第1の通信従局32-1Aは、駆動コントローラ302YBの第1の通信従局32-1Bと第1の駆動コントローラ通信線91を介して接続されている。そして、駆動コントローラ302YBの第1の通信従局32-1Bは、駆動コントローラ302YCの第1の通信従局32-1Cと第1の駆動コントローラ通信線91を介して接続されている。加えて、トラックコントローラ303Yの第3の通信主局31-3は、第4の通信線100を介して駆動コントローラ302YCの第2の通信従局32-2Aと接続されている。駆動コントローラ302YCの第2の通信従局32-2Aは、駆動コントローラ302YBの第2の通信従局32-2Bと第2の駆動コントローラ通信線92を介して接続されている。そして、駆動コントローラ302YBの第2の通信従局32-2Bは、駆動コントローラ302YAの第2の通信従局32-2Cと第2の駆動コントローラ通信線92を介して接続されている。これにより、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302Yとトラックコントローラ303Yとは、それぞれ通信可能となり制御コントローラ30Yを構成する。
そして、位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1と駆動コントローラ302YA,302YB,302YCの第1の通信従局32-1A,32-1B,32-1Cとはデイジーチェーン接続により接続され、第1の通信主局31-1と第1の通信従局32-1A,32-1B,32-1Cとの間で制御データを生成するための各種指令値や情報を含む生成データを送受信することができる。また、トラックコントローラ303Yの第3の通信主局31-3と駆動コントローラ302YA,302YB,302YCの第2の通信従局32-2A,32-2B,32-2Cとはデイジーチェーン接続により接続され、第3の通信主局31-3と第2の通信従局32-2A,32-2B,32-2Cとの間で制御データを生成するための各種指令値や情報を含む生成データを送受信することができる。このような、デイジーチェーン接続を採用することにより第1、第3の通信主局31-1,31-3と第1、第2の通信従局32-1,32-2との間の生成データの送受信はシリアル通信を採用することができ、通信線の増加を抑制することができる。また、トラックコントローラ303Yの第4の通信主局31-4は、搬送路ユニット10Aの搬送路通信従局11Aと第1の通信線50を介して接続されている。これにより、制御コントローラ30Yと搬送路ユニット10とは互いに通信可能な通信網を構成している。
図15で示すように第1の通信主局31-1と第1の通信従局32-1とがデイジーチェーン接続されている構成では、第1の通信主局31-1は、以下のような通信経路で第1の通信従局32-1と送受信を行う。第1の通信主局31-1は、第1の通信従局32-1Aと生成データの送受信を行う場合、第1の通信主局31-1と第1の通信従局32-1Aとを接続している第3の通信線80を介して送受信する。第1の通信主局31-1は、第1の通信従局32-1Bと生成データの送受信を行う場合、第1の通信主局31-1と第1の通信従局32-1Aとを接続している第3の通信線80、第1の通信従局32-1A、および第1の通信従局32-1Aと第1の通信従局32-1Bとを接続している第1の駆動コントローラ通信線91を介して送受信する。言い換えれば、第1の通信従局32-1Bは、第1の通信従局32-1Aを介して第1の通信主局31-1と送受信する。第1の通信主局31-1は、第1の通信従局32-1Cと生成データの送受信を行う場合、第1の通信主局31-1と第1の通信従局32-1Aとを接続している第3の通信線80、第1の通信従局32-1A、第1の通信従局32-1Aと第1の通信従局32-1Bとを接続している第1の駆動コントローラ通信線91、第1の通信従局32-1B、第1の通信従局32-1Bと第1の通信従局32-1Cとを接続している第1の駆動コントローラ通信線91を介して送受信する。言い換えれば、第1の通信従局32-1Cは、第1の通信従局32-1Aおよび第1の通信従局32-1Bを介して第1の通信主局31-1と送受信する。このような構成においても、第1の通信主局31-1は、第1の通信従局32-1A,32-1B,32-1Cと生成データを送受信していると言える。また、第1の通信主局31-1は、送信チャネルと受信チャネルとの2つのチャネルを備えるように構成されている。
さらに、図15で示すように第3の通信主局31-3と第2の通信従局32-2とがデイジーチェーン接続されている構成では、第3の通信主局31-3は、以下のような通信経路で第2の通信従局32-2と送受信を行う。第3の通信主局31-3は、第2の通信従局32-2Cと生成データの送受信を行う場合、第3の通信主局31-3と第2の通信従局32-2Cとを接続している第4の通信線100を介して送受信する。第3の通信主局31-3は、第2の通信従局32-2Bと生成データの送受信を行う場合、第3の通信主局31-3と第2の通信従局32-2Cとを接続している第4の通信線100、第2の通信従局32-2C、および第2の通信従局32-2Cと第2の通信従局32-2Bとを接続している第2の駆動コントローラ通信線92を介して送受信する。言い換えれば、第2の通信従局32-2Bは、第2の通信従局32-2Cを介して第3の通信主局31-3と送受信する。第3の通信主局31-3は、第2の通信従局32-2Aと生成データの送受信を行う場合、第3の通信主局31-3と第2の通信従局32-2Cとを接続している第4の通信線100、第2の通信従局32-2C、第2の通信従局32-2Cと第2の通信従局32-2Bとを接続している第2の駆動コントローラ通信線92、第2の通信従局32-2B、第2の通信従局32-2Bと第2の通信従局32-2Aとを接続している第2の駆動コントローラ通信線92を介して送受信する。言い換えれば、第2の通信従局32-2Aは、第2の通信従局32-2Cおよび第2の通信従局32-2Bを介して第3の通信主局31-3と送受信する。このような構成においても、第3の通信主局31-3は、第2の通信従局32-2A,32-2B,32-2Cと生成データを送受信していると言える。また、第3の通信主局31-3は、送信チャネルと受信チャネルとの2つのチャネルを備えるように構成されている。
また、図15に示すように、第4の通信主局31-4は、搬送路ユニット10に接続される第1の通信線50と接続されている。具体的には、トラックコントローラ303Yに備えられた第4の通信主局31-4と搬送路ユニット10に備えられた搬送路通信従局11とが、第1の通信線50を介して接続されることにより、制御コントローラ30Yと搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成される。つまり、第4の通信主局31-4と搬送路通信従局11とはデイジーチェーン接続により接続され、第4の通信主局31-4と搬送路通信従局11との間で制御データを送受信することができる。このような構成においても、制御コントローラ30Yは、搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と制御データを送受信していると言える。そして、デイジーチェーン接続を採用することにより第4の通信主局31-4と搬送路通信従局11との間の制御データの送受信はシリアル通信を採用することができ、通信線の増加を抑制することができる。
本実施の形態4に係る位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1は、第1の通信従局32-1に向けて生成データを送信するように構成されている。一例として、第1の通信主局31-1は、通信先として複数の第1の通信従局32-1A~32-1Cに対して所望の第1の通信従局32-1を指定し、指定した第1の通信従局32-1に向けて生成データを送信するように構成されている。また、トラックコントローラ303Yの第3の通信主局31-3は、第2の通信従局32-2に向けて生成データを送信するように構成されている。一例として、第3の通信主局31-3は、通信先として複数の第2の通信従局32-2A~32-2Cに対して所望の第2の通信従局32-2を指定し、指定した第2の通信従局32-2に向けて生成データを送信するように構成されている。さらに、複数の第2の通信従局32-2A~32-2Cは、トラックコントローラ303Yの第3の通信主局31-3に対して生成データを送信するように構成されている。そして、トラックコントローラ303Yの第4の通信主局31-4は、搬送路通信従局11に向けて制御データを送信するように構成されている。一例として、第4の通信主局31-4は、複数の搬送路通信従局11A~11Hに対して所望の搬送路通信従局11に向けて制御データを送信するように構成されている。トラックコントローラ303Yの第4の通信主局31-4は、複数の搬送路通信従局11から制御データを受信するように構成されている。
つまり、制御コントローラ30Yは、通信主局が位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1とトラックコントローラ303Yの第3の通信主局31-3および第4の通信主局31-4とに分かれているが、第1の通信主局31-1と第3の通信主局31-3と第4の通信主局31-4とで上述の実施の形態1,2で説明した通信主局31と同様の機能を実現する。以降、第1の通信主局31-1と第3の通信主局31-3と第4の通信主局31-4とで構成される通信主局は、通信主局31Yと呼ぶこともある。また、制御コントローラ30Yは、通信従局が駆動コントローラ302Yの第1の通信従局32-1と第2の通信従局32-2とに分かれているが、第1の通信従局32-1と第2の通信従局32-2とで上述の実施の形態1~3で説明した通信従局32と同様の機能を実現する。以降、第1の通信従局32-1と第2の通信従局32-2とで構成される通信従局は、通信従局32Yと呼ぶこともある。
図16は、本実施の形態4に係る通信主局における通信制御の一例を示す図である。図16を用いて、通信主局31Yが行う通信従局32Yとの送受信、および通信主局31Yが行う搬送路ユニット10の備える搬送路通信従局11との送受信に関する通信主局の通信制御について具体的に説明する。
通信主局31Yは、通信従局32Yに向けて生成データを送信するように構成されている。一例として、通信主局31Yは、通信先として複数の通信従局32Yに対して所望の通信従局32Yを指定し、指定した通信従局32Yに向けて生成データを送信するように構成されている。通信主局31Yは、搬送路通信従局11に向けて制御データを送信するように構成されている。一例として、通信主局31Yは、通信先として複数の搬送路通信従局11A~11Hに対して所望の搬送路通信従局11を指定し、指定した搬送路通信従局11に向けて制御データを送信するように構成されている。また、通信主局31Yは、複数の通信従局32Yから生成データを受信するように構成されている。通信主局31Yは、複数の搬送路通信従局11から制御データを受信するように構成されている。
図16(A)に示すように、通信主局31Yを構成する第1の通信主局31-1は、送信チャネルSC-1を用いて、制御データを生成するための指令値や情報を含む生成データを第1の通信従局32-1へ送信する。通信主局31Yを構成する第3の通信主局31-3は、送信チャネルSC-3と受信チャネルRC-3を用いて、制御データを生成するための各種指令値や情報を含む生成データを第2の通信従局32-2と送受信する。通信主局31Yを構成する第4の通信主局31-4は、送信チャネルSC-4と受信チャネルRC―4を用いて、制御データを搬送路通信従局11と送受信する。第1の通信主局31-1は、予め定められた一定の通信周期CTn(nは自然数)の二回に一回の間隔で、通信フレームを用いて第1の通信従局32-1へ制御データを生成するための指令値や情報を含む生成データを送信するように通信制御している。つまり、第1の通信主局31-1が行う通信の通信周期は、通信周期2CTnとして定められている。また、第3の通信主局31-3は、予め定められた一定の通信周期CTn毎に一回の間隔で、通信フレームを用いて第2の通信従局32-2と制御データを生成するための指令値や情報を含む生成データを送受信するように通信制御している。第4の通信主局31-4は、予め定められた一定の通信周期CTn毎に一回の間隔で、通信フレームを用いて搬送路通信従局11と制御データを送受信するように通信制御している。
具体的には、図16(A)に示すように、第1の通信主局31-1は、通信周期2CT1内で、送信チャネルSC-1を用いて、通信先として第1の通信従局32-1Aを指定し、第1の通信従局32-1Aに向けて通信フレームTY1Aを送信する第1の通信を実施する。また、第1の通信主局31-1は、通信先として第1の通信従局32-1Bを指定し、第1の通信従局32-1Bに向けて通信フレームTY1Bを送信する第1の通信を実施し、第1の通信従局32-1Cを指定し、第1の通信従局32-1Cに向けて通信フレームTY1Cを送信する第1の通信を実施する。なお、上述の実施の形態1と同様に、第1の通信主局31-1が第1の通信を実施する際に、各第1の通信従局32-1A~32-1Cを指定する必要がない場合、第1の通信主局31-1は、第1の通信従局32-1A~32-1Cを指定しなくともよい。第1の通信主局31-1は、通信周期2CTn毎に一回の間隔で通信フレームを送信するため、通信周期2CT2が開始されると通信周期2CT2内で通信フレームTY1A~TY1Cを送信する。
また、第3の通信主局31-3は、通信周期CT1内で送信チャネルSC-3を用いて、通信先として第2の通信従局32-2Aを指定し、第2の通信従局32-2Aに向けて通信フレームTY2Aを送信する第1の通信を実施する。第3の通信主局31-3は、第2の通信従局32-2B指定し、第2の通信従局32-2Bに向けて通信フレームTY2Bを送信する第1の通信を実施し、第2の通信従局32-2Cを指定し、第2の通信従局32-2Cに向けて通信フレームTY2Cを送信する第1の通信を実施する。なお、上述の実施の形態1と同様に、第3の通信主局31-3が第1の通信を実施する際に、各第2の通信従局32-2A~32-2Cを指定する必要がない場合、第3の通信主局31-3は、第2の通信従局32-2A~32-2Cを指定しなくともよい。第3の通信主局31-3は、通信周期CTnの毎に一回の間隔で通信フレームを送信するため、通信周期TC2が開始されると通信周期CT2内で通信フレームTY2A~TY2Cを送信する。
また、第3の通信主局31-3は、通信周期CT1内で受信チャネルRC-3を用いて、第2の通信従局32-2Aから通信フレームRY2Aを受信し、第2の通信従局32-2Bから通信フレームRY2Bを受信し、第2の通信従局32-2Cから通信フレームRY2Cを受信する。言い換えれば、第2の通信従局32-2Aは、第3の通信主局31-3に向けて通信フレームR1Aを送信する第2の通信を実施し、第2の通信従局32-2Bは、第3の通信主局31-3に向けて通信フレームR1Bを送信する第2の通信を実施し、第2の通信従局32-2Cは、第3の通信主局31-3に向けて通信フレームR1Cを送信する第2の通信を実施している。なお、第3の通信主局31-3は、通信周期CTnの毎に一回の間隔で通信フレームを受信するため、通信周期CT2が開始されると通信周期CT2内で通信フレームRY2A~RY2Cを受信する。
第4の通信主局31-4は、通信周期CT1内で送信チャネルSC-4を用いて、通信先として搬送路通信従局11Aを指定し、指定した搬送路通信従局11Aに向けて通信フレームTY3Aを送信する第3の通信を実施する。第4の通信主局31-4は、搬送路通信従局11Bを指定し、搬送路通信従局11Bに向けて通信フレームTY3Bを送信する第3の通信を実施し、同様に搬送路通信従局11C~11Hを指定し、搬送路通信従局11C~11Hに向けて通信フレームTY3C~TY3Hを送信する第3の通信を実施している。なお、上述の実施の形態1と同様に、第4の通信主局31-4が第3の通信を実施する際に、各搬送路通信従局11A~11Hを指定する必要がない場合、第4の通信主局31-4は、搬送路通信従局11A~11Hを指定しなくともよい。第4の通信主局31-4は、通信周期CTnの毎に一回の間隔で通信フレームを送信するため、通信周期CT2が開始されると通信周期CT2内で通信フレームTY3A~TY3Hを送信する。
また、第4の通信主局31-4は、通信周期CT1内で受信チャネルRC-4を用いて、搬送路通信従局11Aから通信フレームRY3Aを受信し、搬送路通信従局11Bから通信フレームRY3Bを送信し、同様に搬送路通信従局11C~11Hから通信フレームRY3C~RY3Hを受信する。言い換えれば、搬送路通信従局11Aは、通信フレームR2Aを通信主局31に向けて送信する第6の通信を実施し、搬送路通信従局11Bは、通信フレームR2Bを通信主局31に向けて送信する第6の通信を実施し、同様に搬送路通信従局11C~11Hは通信フレームR2C~R2Hを通信主局31に向けて送信する第6の通信を実施する。なお、第4の通信主局31-4は、通信周期CTnの毎に一回の間隔で通信フレームを受信するため、通信周期TC2が開始されると通信周期CT2内で通信フレームRY3A~RY3Hを受信する。
通信主局31Yは、各通信周期CTnをタイムスロットで区切って時分割で各通信フレームを送信および受信するように制御する。
図16(B)に示すように、第1の通信主局31-1が第1の通信従局32-1Aに向けて送信する通信フレームTY1Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成されている。通信フレームTY1Aは、第1の通信従局32-1Aに向けて生成データを送信するための通信フレームである。通信フレームTY1Aは、ヘッダとして、第1の通信従局32-1Aの指定情報(宛先アドレス、等)が付されており、ヘッダの情報により第1の通信従局32-1Aを指定する。ペイロードは、移動体20Aの位置指令値を含んでいる。フッタは、受信先で通信フレームを正確に受信できたことを確認するためのフレームチェックシーケンスデータ等が付されている。通信フレームTY1B,TY1Cは、第1の通信従局32-1B,32-1Cに向けて生成データを送信するための通信フレームである。通信フレームTY1B,TY1Cは、ヘッダとして、第1の通信従局32-1B,32-1Cの指定情報が付されており、ヘッダの情報により第1の通信従局32-1B,32-1Cを指定する。ペイロードは、移動体20B,20Cの位置指令値を含んでいる。そして、フッタは、フレームチェックシーケンスデータ等が付されている。これにより、通信主局31Yは、通信先として所望の通信従局32Yを指定し、指定した通信従局32Yに向けて生成データを送信することができる。
図16(C)に示すように、第3の通信主局31-3が第2の通信従局32-2Aに向けて送信する通信フレームTY2Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成されている。通信フレームTY2Aは、第2の通信従局32-2Aを指定し、第2の通信従局32-2Aに向けて生成データを送信するための通信フレームである。通信フレームTY2Aは、ヘッダとして、第2の通信従局32-2Aの指定情報(宛先アドレス、等)が付されており、ヘッダの情報により第2の通信従局32-2Aを指定する。通信フレームTY2Aは、ペイロードとして、移動体20Aの位置情報を含んでいる。フッタは、受信先で通信フレームを正確に受信できたことを確認するためのフレームチェックシーケンスデータ等が付されている。通信フレームTY2B,TY2Cは、第2の通信従局32-2B,32-2Cに向けて生成データを送信するための通信フレームである。通信フレームTY2B,TY2Cは、ヘッダとして、第2の通信従局32-2B,32-2Cの指定情報が付されており、ペイロードとして、移動体20B,20Cの位置情報を含んでいる。そして、フッタは、フレームチェックシーケンスデータ等が付されている。これにより、通信主局31Yは、所望の通信従局32Yを指定し、指定した通信従局32Yに向けて生成データを送信することができる。
次に図16(D)に示すように、第4の通信主局31-4が搬送路通信従局11Aに向けて送信する通信フレームTY3Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成されている。通信フレームTY3Aは、搬送路通信従局11Aを指定し、搬送路通信従局11Aに向けて制御データを送信するための通信フレームである。通信フレームTY32Aは、ヘッダとして、搬送路通信従局11Aの指定情報(宛先アドレス、等)が付されており、ヘッダの情報により搬送路通信従局11Aを指定する。ペイロードは、搬送路通信従局11Aを備える搬送路ユニット10Aに含まれる全てのコイル121Aに対して通電または非通電を制御するための電流指令値を含んでいる。フッタは、受信先で通信フレームを正確に受信できたことを確認するためのフレームチェックシーケンスデータ等が付されている。通信フレームTY3B~TY3Hは、搬送路通信従局11B~11Hに向けて搬送路通信従局11B~11Hを備える各搬送路ユニット10B~10Hにそれぞれ含まれる全てのコイル121B~全てのコイル121Hに対して通電または非通電を制御するための電流指令値を送信するための通信フレームである。通信フレームTY3B~TY3Hは、ヘッダとして、搬送路通信従局11B~11Hの指定情報が付されており、ヘッダの情報によって各搬送路ユニット10B~10Hを指定する。ペイロードは、搬送路通信従局11B~11Hを備える各搬送路ユニット10B~10Hにそれぞれ含まれる全てのコイル121B~全てのコイル121Hに対して通電または非通電を制御するための電流指令値を含んでいる。そして、フッタは、フレームチェックシーケンスデータ等が付されている。これにより、通信主局31Yは、所望の搬送路通信従局11を指定し、指定した搬送路通信従局11に向けて制御データを送信することができる。
図16(E)に示すように、第3の通信主局31-3が第2の通信従局32-2Aから受信する通信フレームRY2Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成されている。通信フレームRY2Aは、第2の通信従局32-2Aから生成データを送信するための通信フレームである。通信フレームRY2Aは、ヘッダとして、第3の通信主局31-3の指定情報(宛先アドレス、等)が付されており、ペイロードとして、移動体20Aの駆動指令値を含んでいる。フッタは、受信先で通信フレームを正確に受信できたことを確認するためのフレームチェックシーケンスデータ等が付されている。通信フレームRY2B,RY2Cは、第2の通信従局32-2B,32-2Cから生成データを送信するための通信フレームであり、ヘッダとして、第3の通信主局31-3の指定情報が付されており、ペイロードとして、移動体20B,20Cの駆動指令値を含んでいる。そして、フッタは、フレームチェックシーケンスデータ等が付されている。これにより、通信従局32Yのそれぞれは、通信主局31Y向けて生成データを送信することができ、通信主局31Yは、複数の通信従局32Yから生成データを受信することができる。
次に図16(F)に示すように、第4の通信主局31-4が搬送路通信従局11Aから受信する通信フレームRY3Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成されている。通信フレームRY3Aは、搬送路通信従局11Aから制御データを送信するための通信フレームであり、ヘッダとして、第4の通信主局31-4の指定情報(宛先アドレス、等)が付されており、ペイロードとして、搬送路通信従局11Aを備える搬送路ユニット10Aに含まれる位置演算器14Aにより出力された移動体20Aの全ての位置センサ131Aに対する相対位置を示すスケール検出情報を含んでいる。フッタは、受信先で通信フレームを正確に受信できたことを確認するためのフレームチェックシーケンスデータ等が付されている。通信フレームRY3B~RY3Hは、搬送路通信従局11B~11Hから搬送路通信従局11B~11Hを備える各搬送路ユニット10B~10Hにそれぞれ含まれる位置演算器14B~14Hにより出力される各スケール検出情報を送信するための通信フレームであり、ヘッダとして、第4の通信主局31-4の指定情報が付されており、ペイロードとして、位置演算器14Bが演算したスケール検出情報~位置演算器14Hが演算したスケール検出情報を含んでいる。そして、フッタは、フレームチェックシーケンスデータ等が付されている。これにより、搬送路通信従局11のそれぞれは、通信主局31Yに向けて制御データを送信することができ、通信主局31Yは、複数の搬送路通信従局11から制御データを受信することができる。
本実施の形態4で開示した搬送システム1Yは、通信主局31Yが第1の通信主局31-1、第3の通信主局31-3、および第4の通信主局31-4で構成されており、通信従局32Yが第1の通信従局32-1および第2の通信従局32-2で構成されている。そして、通信主局31Yは上述のように通信制御される。これにより、第1の通信従局32-1と第1の通信主局31-1とはシングルマスタ通信制御となり、第2の通信従局32-2と第3の通信主局とはシングルマスタ通信制御となり、搬送路通信従局11と第4の通信主局31-4とはシングルマスタ通信制御となる。本実施の形態4で開示した搬送システム1Yは、生成データおよび制御データの通信をシングルマスタ通信制御で構成することができるため、通信制御の複雑さを低減させることができる。また、搬送システム1Yは、シングルマスタ通信制御であるため、例えば、第1の通信主局31-1と第1の通信従局32-1との間の通信制御と、第3の通信主局と第2の通信従局32-2との間の通信制御と、第4の通信主局31-4と搬送路通信従局11との間の通信制御とを独立して構成することができ、各通信周期の変更を容易に行うことができる。このため、搬送システム1Yは、制御コントローラ30Yまたは搬送路ユニット10での演算処理における演算時間の長い処理の影響を受けて移動体20の制御性能が低下することを抑制することができる。
なお、図16(A)では、移動体20の位置指令値を送信する第1の通信を実施する第1の通信主局31-1は、通信周期CTnの二倍の長さの通信周期2CTn毎に一回通信フレームを送信し、第2の通信を実施する第3の通信主局31-3および第3の通信を実施する第4の通信主局31-4は、通信周期CTn毎に一回通信フレームを送信している。つまり、移動体20の位置指令値を送信する第1の通信の通信周期は、第2の通信と第3の通信の通信周期と異なっており、且つ第2の通信と第3の通信の通信周期よりも長く設定されている。これにより、移動体20の位置指令値に対して、移動体20の位置情報、移動体20の駆動指令値、および搬送路ユニット10の電流指令値の送信回数が増加し、移動体20の移動制御をより精度よく行うことができる。
図16(A)では、第1の通信主局31-1は、通信周期2CTnに一回通信フレームを送信し、第3の通信主局31-3および第4の通信主局31-4は、通信周期CTn毎に一回通信フレームを送受信している例を示しているが、このような通信制御に限られないことは言うまでもない。例えば、第1の通信主局31-1と第3の通信主局31-3と第4の通信主局31-4の通信フレームを送受信する通信周期は、すべて同じ通信周期を採用してもよく、全てのチャネル毎に異なる通信周期を採用してもよい。
図17は、本実施の形態4に係る制御コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。制御コントローラ30Yのハードウェアは、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302Yとトラックコントローラ303Yとに分けて構成されている。位置指令コントローラ301Xは、第1の通信主局31-1として機能する第5の通信インターフェース(第5の通信I/F)3001-1、位置指令生成器33として機能する第5のプロセッサ3005-1、および第5のプロセッサ3005-1での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009-1を含んで構成されている。
駆動コントローラ302YAは、第1の通信従局32-1Aとして機能する第7の通信インターフェース(第7の通信I/F)3002-1、第2の通信従局32-2Aとして機能する第8の通信インターフェース(第8の通信I/F)3002-2、位置制御器35Aとして機能する第2のプロセッサ3006、および第2のプロセッサ3006での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009Aを含んで構成されている。駆動コントローラ302YBは、第1の通信従局32-1Bとして機能する第9の通信インターフェース(第9の通信I/F)3003-1、第2の通信従局32-2Bとして機能する第10の通信インターフェース(第10の通信I/F)3003-2、位置制御器35Bとして機能する第3のプロセッサ3007、および第3のプロセッサ3007での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009Bを含んで構成されている。駆動コントローラ302YCは、第1の通信従局32-1Cとして機能する第11の通信インターフェース(第11の通信I/F)3004-1、第2の通信従局32-2Cとして機能する第12の通信インターフェース(第12の通信I/F)3004-2、位置制御器35Cとして機能する第4のプロセッサ3008、および第4のプロセッサ3008での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009Cを含んで構成されている。
トラックコントローラ303Yは、第3の通信主局31-3として機能する第13の通信インターフェース(第13の通信I/F)3001-3、第4の通信主局31-4として機能する第14の通信インターフェース(第14の通信I/F)3001-4、位置生成器34と電流指令生成器36として機能する第6のプロセッサ3005-2、および第6のプロセッサ3005-2での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009-2を含んで構成されている。
第2のプロセッサ3006~第4のプロセッサ3008は、上述の実施の形態1と同様であるため説明を省略する。3009A~3009Cは、上述の実施の形態2と同様であるため説明を省略する。第5のプロセッサ3005-1は、上述の実施の形態3と同様であるため説明を省略する。メモリ3009-1,3009-2は、上述の実施の形態3と同様であるため説明を省略する。
なお、図17では、トラックコントローラ303Yのハードウェア構成は、例示として位置生成器34と電流指令生成器36として機能するプロセッサを第6のプロセッサ3005-2として図示しているが、位置生成器34として機能するプロセッサおよび電流指令生成器36として機能するプロセッサのように複数のプロセッサを備える構成としてもよい。
図18は、本開示の実施の形態4に係る制御コントローラの動作の一例を示すフロー図である。図18を用いて制御コントローラ30Yの動作について説明する。
図18に示すステップS1801では、制御コントローラ30Yを構成する位置指令コントローラ301Xの位置指令生成器33は、搬送システム1Yの備える3つの移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値を生成する。そして、位置指令生成器33は、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値を位置指令コントローラ301Xの第1の通信主局31-1に出力する。
ステップS1802では、制御コントローラ30Yを構成するトラックコントローラ303Yの位置生成器34は、通信フレームRY3A~RY3Hを用いて搬送路ユニット10A~10Hから受信した制御データに含まれるスケール検出情報に基づいて、移動体20A,20B,20Cの搬送経路上の位置を示す移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報を生成する。そして、位置生成器34は、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報をトラックコントローラ303Yの第3の通信主局31-3に出力する。
ステップS1803では、第1の通信主局31-1は、取得した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値を第1の通信従局32-1に向けて送信する第1の通信を実施する。第3の通信主局31-3は、取得した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報を第2の通信従局32-2に向けて送信する第1の通信を実施する。具体的には、第1の通信主局31-1は、移動体20Aの位置指令値を通信フレームTY1Aを用いて第1の通信従局32-1Aに向けて送信し、移動体20Bの位置指令値を通信フレームTY1Bを用いて通信従局32Bに向けて送信し、移動体20Cの位置指令値を通信フレームTY1Cを用いて通信従局32Cに向けて送信する。一方、第3の通信主局31-3は、移動体20Aの位置情報を通信フレームTY2Aを用いて第2の通信従局32-2Aに向けて送信し、移動体20Bの位置情報を通信フレームTY2Bを用いて第2の通信従局32-2Bに向けて送信し、移動体20C位置情報を通信フレームTY2Cを用いて第2の通信従局32-2Cに向けて送信する。なお、第1の通信主局31-1が実施する第1の通信の通信周期は、第2の通信および第3の通信の通信周期と異なっていてもよい。
ステップS1804では、駆動コントローラ302YA,302YB,302YCの位置制御器35A,35B,35Cは、第1の通信従局32-1A,32-1B,32-1Cの受信した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値と、第2の通信従局32-2A,32-2B,32-2Cの受信した位置情報とに基づいて、移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値を生成する。そして位置制御器35A,35B,35Cは、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値を第2の通信従局32-2A,32-2B,32-2Cに出力する。具体的には、位置制御器35Aは、内部バスを介して接続されている第1の通信従局32-1Aから移動体20Aの位置指令値を取得し、内部バスを介して接続されている第2の通信従局32-2Aから移動体20Aの位置情報を取得する。位置制御器35Aは、移動体20Aの位置指令値および位置情報に基づいて、移動体20Aの駆動指令値を生成し、生成した移動体20Aの駆動指令値を第2の通信従局32-2Aに出力する。同様に位置制御器35B,35Cは、移動体20Bの駆動指令値、移動体20Cの駆動指令値をそれぞれ生成し、内部バスを介して接続されている第2の通信従局32-2B,32-2Cにそれぞれ出力する。
ステップS1805では、駆動コントローラ302YA,302YB,302YCの第2の通信従局32-2A,32-2B,32-2Cは、取得した移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値を第3の通信主局31-3に向けて送信する第2の通信を実施する。具体的には、通信従局32Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームRY2Aを用い、移動体20の駆動指令値を第3の通信主局31-3に向けて送信する。また、第2の通信従局32-2B,32-2Cは、同様に通信フレームRY2B,RY2Cを用いて、移動体20Bの駆動指令値、移動体20Cの駆動指令値を第3の通信主局31-3に向けて送信する。
ステップS1806では、トラックコントローラ303Yの電流指令生成器36は、位置生成器34の生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報と、第3の通信主局31-3の受信した移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値とに基づいて、搬送路ユニット10A~10Hの電流指令値を生成する。なお、移動体20A,20B,20Cの位置情報は、トラックコントローラ303Yの備えるメモリから読み出して取得することができる。電流指令生成器36は、内部バスを介して接続されている第3の通信主局31-3から移動体20Aの駆動指令値、移動体20Bの駆動指令値、および移動体20Cの駆動指令値を取得する。そして、電流指令生成器36は、トラックコントローラ303Yのメモリから移動体20Aの位置情報、移動体20Bの位置情報、および移動体20Cの位置情報を取得する。電流指令生成器36は、移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令および位置情報に基づいて、搬送路ユニット10A~10Hの電流指令値を生成し、第4の通信主局31-4に出力する。電流指令生成器36の電流指令値の生成は、実施の形態1と同様に実施されるため、詳細な説明は省略する。
ステップS1807では、トラックコントローラ303Yの第4の通信主局31-4は、取得した搬送路ユニット10A~10Hそれぞれの電流指令値を搬送路通信従局11に向けて送信する第3の通信を実施する。具体的には、第4の通信主局31-4は、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームTY3Aを用い、搬送路ユニット10Aの電流指令値を搬送路通信従局11Aに向けて送信する。同様に、第4の通信主局31-4は、通信フレームTY3B~TY3Hを用いて、搬送路ユニット10B~10Hそれぞれの電流指令値を搬送路通信従局11B~11Hに向けて送信する。
本実施の形態4に係る搬送路ユニット10は、上述の実施の形態1で図8を用いて説明したステップS801~ステップS804で説明した動作と同様に動作し、搬送システム1Yにおける移動体20の制御を実施する。本実施の形態4に係る搬送路ユニット10は、ステップS805の動作が異なるため、以下に説明する。
図19は、実施の形態4に係る搬送路ユニットの動作の一例を示すフロー図である。本実施の形態4に係る搬送路ユニット10は、ステップS801~ステップS804と同様に動作した後、図19に示すステップS1905を実施する。ステップS1905では、各搬送路ユニット10の搬送路通信従局11は、取得したスケール検出情報を第4の通信主局31-4に向けて送信する第6の通信を実施する。具体的には、搬送路通信従局11Aは、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームRY3Aを用い、搬送路ユニット10Aの位置演算器14Aが演算したスケール検出情報を制御コントローラ30Yに含まれる第4の通信主局31-4に向けて送信する。同様に、搬送路ユニット10B~10Hの搬送路通信従局11B~11Hは、搬送路ユニット10B~10Hの位置演算器14B~14Hが演算したスケール検出情報を通信フレームRY3B~RY3Hを用いて制御コントローラ30Yに含まれる第4の通信主局31-4に向けて順次送信する。
以上のように、本実施の形態4に係る制御コントローラ30Yは、第1の通信主局31-1、第3の通信主局31-3、および第4の通信主局31-4で上述の通信主局31と同様に機能することで、制御コントローラ30,30W,30Xと同様に機能するように構成されている。したがって、上述の実施の形態1~3と同様に、搬送システム1Yを移動する移動体20が搬送路ユニット10同士の境界に位置する場合でも、高い精度での移動体20の移動を制御することができ、且つ1つの駆動エレメントに含まれるインバータ回路122等の電気回路のコスト上昇を抑制することができる。また、本実施の形態4に係る搬送システム1Yは、搬送路ユニット10のそれぞれに位置制御器35を備える必要が無く、位置制御器35を備える駆動コントローラ302Yの数が最大でも移動体20の数以下とすることができるため、制御コントローラ30Yや搬送路ユニット10の制御システムが大型化および高コスト化することを抑制することができる。また、搬送システム1Yは、移動体20が常に所定の位置制御器35に割り当てられているため、搬送システム1Yの稼働中に移動体20の制御を割り当てるような処理が不要でとなる。したがって、本実施の形態4に係る搬送システム1Yは、制御システムが大型化および高コスト化することなく搬送システム1Yの移動体20の制御が停止することを抑制することができる。
さらに、本実施の形態4に係る搬送システム1Yは、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302Yとトラックコントローラ303Yとで制御コントローラ30Yを構成している。そして、位置指令コントローラ301Xは、搬送システム1Yの搬送経路に沿って移動する移動体20の位置指令値を生成するように構成されている。駆動コントローラ302Yは、割り当てられた移動体20の駆動指令値を生成するように構成されている。トラックコントローラ303Yは、搬送システム1Yの搬送経路に沿って移動する移動体20の位置情報、および搬送システム1Yの搬送経路を構成する全ての搬送路ユニット10の電流指令値を生成するように構成されている。このように、制御コントローラ30Yは、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302Yとトラックコントローラ303Yとの3つのコントローラで分けて構成することで、1つのコントローラの制御負荷を低減させ、制御コントローラ30Yとしての制御遅延を抑制することができる。
加えて、制御コントローラ30Yは、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302Yとを第3の通信線80により接続し、トラックコントローラ303Yと駆動コントローラ302とを第4の通信線100により接続している。このように、制御コントローラ30Yは、生成データを送受信する通信線を分けることで通信帯域を広げることができ、位置指令コントローラ301Xと駆動コントローラ302Yとの間の通信周期、およびトラックコントローラ303Yと駆動コントローラ302Yとの間の通信周期を短くすることができる。したがって、制御コントローラ30Yは、制御遅延を抑制することができ移動体20の制御性能を向上させることができる。
また、制御コントローラ30Yは、駆動コントローラ302Yと位置指令コントローラ301Xとは第3の通信線80により接続され、駆動コントローラ302Y同士は第1の駆動コントローラ通信線91と第2の駆動コントローラ通信線92により接続されているため、上述の実施の形態2,3同様に、駆動コントローラ302Yの数を容易に変更することができる。したがって、搬送システム1Yの搬送経路を移動する移動体20の数が変更された場合でも、駆動コントローラ302Yの数を変更することで容易に搬送システム1Yの制御システム構成を変更することができる。つまり、本実施の形態4に係る搬送システム1Yは、システム拡張および変更を容易にすることができる搬送システムを提供することができる。
本実施の形態4に係る搬送システム1Yは、上述のように第1の通信従局32-1と第1の通信主局31-1とはシングルマスタ通信制御となり、第2の通信従局32-2と第3の通信主局とはシングルマスタ通信制御となり、搬送路通信従局11と第4の通信主局31-4とはシングルマスタ通信制御となる。本実施の形態4に係る搬送システム1Yは、生成データおよび制御データの通信をシングルマスタ通信制御で構成することができるため、上述のように通信制御の複雑さを低減させ、また、各通信周期の変更を容易に行うことができ、制御コントローラ30Yまたは搬送路ユニット10での演算処理における演算時間の長い処理の影響を受けて移動体20の制御性能が低下することを抑制することができる。
実施の形態5.
本開示の実施の形態5に係る搬送システムについて説明する。なお、上述の実施の形態1~実施の形態4と同様の構成については、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。以下、実施の形態1~実施の形態4と異なる構成について具体的に説明する。
本開示の実施の形態5に係る搬送システムについて説明する。なお、上述の実施の形態1~実施の形態4と同様の構成については、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。以下、実施の形態1~実施の形態4と異なる構成について具体的に説明する。
図20は、本開示の実施の形態5に係る搬送システムの構成の一例を示す概略図である。図20に示すように、搬送システム1Zは、実施の形態1と同様に、複数の移動体20A~20Cの搬送経路を構成する複数の搬送路ユニット10A~10Hと、搬送路ユニット10A~10Hに電力を供給する電源ユニット40、を備えている。なお、本実施の形態5に係る搬送システム1Zは、制御コントローラ30,30W,30X,30Yに変えて複数の移動体20A~20Cの動作を制御する制御コントローラ30Zを備えている。制御コントローラ30Zは、制御コントローラ30と異なり、位置指令コントローラ301Zと駆動コントローラ302Zとで構成されている。つまり、位置指令コントローラ301Zおよび駆動コントローラ302Zは、それぞれ別の筐体として構成され、これらのコントローラが動作することで制御コントローラ30Zとして機能する。
図20に示すように、位置指令コントローラ301Zは、通信主局31、位置指令生成器33、および位置生成器34を備えている。位置指令生成器33および位置生成器34は、位置指令コントローラ301Z内の内部バスを介して通信主局31と接続されている。通信主局31、位置指令生成器33、および位置生成器34は、上述の実施の形態1と同様の機能を有しており、位置指令生成器33は移動体20の位置指令値を生成し、位置生成器34は移動体20の位置情報を生成する。なお、移動体20の位置指令値および移動体20の位置情報はそれぞれ生成データの一例である。
駆動コントローラ302Zは、通信従局32、位置制御器35、および電流指令生成器36Zを備えている。位置制御器35および電流指令生成器36Zは、駆動コントローラ302Z内の内部バスを介して通信従局32と接続されている。通信従局32および位置制御器35は、上述の実施の形態1と同様の機能を有しており、位置制御器35は移動体20の駆動指令値を生成する。電流指令生成器36Zは、実施の形態1で説明した電流指令生成器36とは異なり、移動体20の位置する搬送路ユニット10の電流指令値を生成するように構成されている。なお、移動体20の駆動指令値は、生成データの一例であり、搬送路ユニット10の電流指令値は、制御データの一例である。
ここで、電流指令生成器36Zについて、上述の電流指令生成器36との相違点について説明する。電流指令生成器36Zは、移動体20の駆動指令値と移動体20の位置情報とに基づいて、搬送システム1Zの移動体20の位置している搬送路ユニット10の電流指令値を生成する演算回路として構成されている。具体的には、図20で示した位置に移動体20A,20B,20Cが位置している場合、電流指令生成器36Zは、搬送路ユニット10Aに含まれるすべてのコイル121Aに対する電流指令値を生成し、搬送路ユニット10C,10Dに含まれるすべてのコイル121C,121Dに対する電流指令値を生成し、搬送路ユニット10E,10Fに含まれるすべてのコイル121E,121Fに対する電流指令値を生成する。なお、電流指令生成器36Zは、電流指令値を生成する対象が電流指令生成器36と異なっているが、電流指令値を生成するための演算式は実施の形態1で説明した演算式を用いることができるため、電流指令値の演算については説明を省略する。
駆動コントローラ302Zは、移動体20の位置指令値と移動体20の位置情報とに基づいて移動体20の駆動指令値を生成し、且つ移動体20の駆動指令値と移動体20の位置情報とに基づいて搬送システム1Zの搬送経路における移動体20の位置する搬送路ユニット10の電流指令値を生成するコントローラである。本実施の形態4では、駆動コントローラ302Zは、図20に示すように3つの駆動コントローラ302ZA,302ZB,302ZCを備えている。
駆動コントローラ302ZAは、通信従局32Aと位置制御器35Aと電流指令生成器36ZAとを備え、駆動コントローラ302ZBは、通信従局32Bと位置制御器35Bと電流指令生成器36ZBとを備え、駆動コントローラ302ZCは、通信従局32Cと位置制御器35Cと電流指令生成器36ZCとを備えている。これら駆動コントローラ302ZA,302ZB、302ZCと通信従局32A,32B,32Cと位置制御器35A,35B,35Cと電流指令生成器36ZA,36ZB,36ZCとは、それぞれ区別して説明する必要がない場合、単に駆動コントローラ302Z、通信従局32、位置制御器35、および電流指令生成器36Zと呼ぶこともある。駆動コントローラ302Zの位置制御器35は、搬送システム1Zに備えられた移動体20に割り当てられており、割り当てられた移動体20の駆動指令値を生成するように構成されている。そして、電流指令生成器36Zは、自身を備える駆動コントローラ302Zに備えられた位置制御器35により生成される駆動指令値と、位置制御器35の割り当てられた移動体20の位置情報とに基づいて、電流指令値を生成するように構成されている。
本実施の形態5は、搬送システム1Zに3つの移動体20A,20B,20Cが備えられており、1つの移動体20に対して1つの位置制御器35が割り当てられた形態を例示している。具体的には、位置制御器35Aは、移動体20Aの駆動指令値を生成し、位置制御器35Bは、移動体20Bの駆動指令値を生成し、位置制御器35Cは、移動体20Cの駆動指令値を生成するように割り当てられている。そして、電流指令生成器36ZAは、移動体20Aの駆動指令値と移動体20Aの位置情報とに基づいて、搬送システム1Zにおける移動体20Aの位置する搬送路ユニット10の電流指令値を生成する。電流指令生成器36ZBは、移動体20Bの駆動指令値と移動体20Bの位置情報とに基づいて、搬送システム1Zにおける移動体20Bの位置する搬送路ユニット10の電流指令値を生成する。電流指令生成器36ZCは、移動体20Cの駆動指令値と移動体20Cの位置情報とに基づいて、搬送システム1Zにおける移動体20Cの位置する搬送路ユニット10の電流指令値を生成する。その後、電流指令生成器36ZAは、生成した電流指令値を通信従局32Aに出力し、電流指令生成器36ZBは、生成した電流指令値を通信従局32Bに出力し、電流指令生成器36ZCは、生成した電流指令値を通信従局32Cに出力する。
つまり、駆動コントローラ302Zは、自身の備える位置制御器35に割り当てられた移動体20の駆動指令値を生成し、位置制御器35により生成される駆動指令値と、位置制御器35の割り当てられた移動体20の位置情報とに基づいて、搬送システム1Zにおける移動体20の位置する搬送路ユニット10の電流指令値をそれぞれ生成するコントローラである。
なお、駆動コントローラ302Zの位置制御器35に割り当てる移動体20の数は任意に決定することができ、搬送システム1Zを動作させる前に設定することができる。図20に示したように、搬送システム1Zに3台の移動体20A,20B,20Cが備えられている場合、例えば、3つの移動体20A,20B,20Cの全てを1つの位置制御器35に割り当ててもよい。この場合、制御コントローラ30Zは、1つの駆動コントローラ302Zを備えればよい。また、例えば、搬送システム1Zに9つの移動体が備えられている場合、制御コントローラ30Zは、9つの駆動コントローラ302Zを備え、1つの駆動コントローラ302Zの位置制御器35に1つの移動体を割り当てることで9つの移動体を9つの駆動コントローラ302Zの位置制御器35に割り当てることとしてもよく、3つの駆動コントローラ302Zを備え、1つの駆動コントローラ302Zの位置制御器35に3つの移動体を割り当てることで9つの移動体を3つの駆動コントローラ302Zの位置制御器35に割り当てることとしてもよく、または1つの駆動コントローラ302Zを備え、1つの駆動コントローラ302Zの位置制御器35に9つの移動体を割り当てることで9つの移動体を1つの駆動コントローラ302Zの位置制御器35に割り当てることとしてもよい。つまり、駆動コントローラ302Zは、搬送システム1Z全体として、最大でも搬送システム1Zに備えられた移動体20の数と同じ数だけ備える構成とすることができる。
また、1つの駆動コントローラ302Zの備える通信従局32および位置制御器35の数は任意に構成することができ、駆動コントローラ302Zのハードウェアを設計する際に決定することができる。例えば、1つの駆動コントローラ302Zに1つの通信従局32と複数の位置制御器35とを備え、1つの通信従局32と複数の位置制御器35のそれぞれとが内部バスを介して接続されているように構成してもよい。また、1つの駆動コントローラ302Zに複数の通信従局32と複数の位置制御器35とを備え、通信従局32と位置制御器35とを内部バスで接続し、通信従局32同士を内部バスで接続するように構成してもよい。このように構成しても、駆動コントローラ302Zは、搬送システム1Z全体として、最大でも搬送システム1Zに備えられた移動体20の数と同じ数だけ備える構成とすることができる。
ここで、本実施の形態5に係る制御コントローラ30Zにおける位置指令コントローラ301Zの通信主局31と駆動コントローラ302Zの通信従局32と搬送路ユニット10の搬送路通信従局11との接続について説明する。本実施の形態5の搬送システム1Zでは、制御コントローラ30Zを構成する位置指令コントローラ301Zと駆動コントローラ302Zとは、第3の通信線80を介して接続されている。そして、駆動コントローラ302Z同士は、駆動コントローラ通信線90を介して接続されている。制御コントローラ30Zと搬送路ユニット10とは、第1の通信線50を介して接続されている。
具体的には、図20に示すように、位置指令コントローラ301Zの通信主局31は、第3の通信線80を介して駆動コントローラ302ZAの通信従局32Aと接続されている。駆動コントローラ302ZAの通信従局32Aは、駆動コントローラ302ZBの通信従局32Bと駆動コントローラ通信線90を介して接続されている。そして、駆動コントローラ302ZBの通信従局32Bは、駆動コントローラ302ZCの通信従局32Cと駆動コントローラ通信線90を介して接続されている。これにより、位置指令コントローラ301Zと駆動コントローラ302Zとは、互いに通信可能となり制御コントローラ30Zを構成する。そして、位置指令コントローラ301Zの通信主局31と駆動コントローラ302ZA,302ZB,302ZCの通信従局32A,32B,32Cとはデイジーチェーン接続により接続され、通信主局31と通信従局32との間で制御データを生成するための各種指令値や情報を含む生成データおよび制御データを送受信することができる。このような、デイジーチェーン接続を採用することにより通信主局31と通信従局32との間の生成データの送受信はシリアル通信を採用することができ、通信線の増加を抑制することができる。また、駆動コントローラ302ZCの通信従局32Cは、搬送路ユニット10Aの搬送路通信従局11Aと第1の通信線50を介して接続されている。これにより、制御コントローラ30Zと搬送路ユニット10とは互いに通信可能な通信網を構成している。
そして、図20で示すように通信主局31と通信従局32とがデイジーチェーン接続されている構成では、通信主局31は、通信従局32Aと生成データおよび制御データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80を介して送受信する。通信主局31は、通信従局32Bと生成データおよび制御データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80、通信従局32A、および通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している駆動コントローラ通信線90を介して送受信する。言い換えれば、通信従局32Bは、通信従局32Aを介して通信主局31と送受信する。通信主局31は、通信従局32Cと生成データおよび制御データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80、通信従局32A、通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している駆動コントローラ通信線90、通信従局32B、通信従局32Bと通信従局32Cとを接続している駆動コントローラ通信線90を介して送受信する。言い換えれば、通信従局32Cは、通信従局32Aおよび通信従局32Bを介して通信主局31と送受信する。このような構成においても、通信主局31は、通信従局32A,32B,32Cと生成データを送受信していると言える。また、通信主局31は、送信チャネルと受信チャネルとの2つのチャネルを備えるように構成されている。
また、図20に示すように、通信従局32Cは、通信従局32Bと接続するとともに、搬送路ユニット10に接続される第1の通信線50と接続されている。具体的には、駆動コントローラ302ZCに備えられた通信従局32Cと搬送路ユニット10に備えられた搬送路通信従局11とが、第1の通信線50を介して接続されることにより、制御コントローラ30Zと搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成される。つまり、通信従局32と搬送路通信従局11とはデイジーチェーン接続により接続され、通信従局32を介して通信主局31と搬送路通信従局11との間で制御データを送受信することができる。
なお、制御コントローラ30Zは、必ずしも駆動コントローラ302ZCの通信従局32Cと第1の通信線50とを接続する必要はなく、制御コントローラ30Zと搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成できるようにすればよい。例えば、制御コントローラ30Zは、位置指令コントローラ301Zの通信主局31と搬送路ユニット10に備えられた搬送路通信従局11とが第1の通信線50を介して接続されることにより、制御コントローラ30Zと搬送路ユニット10との間での制御データを送受信するための通信網が構成されるようにしてもよい。
加えて、図20に示すように通信主局31と通信従局32とがデイジーチェーン接続されている構成では、通信主局31は、搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と制御データの送受信を行う場合、通信主局31と通信従局32Aとを接続している第3の通信線80、通信従局32A、通信従局32Aと通信従局32Bとを接続している駆動コントローラ通信線90、通信従局32B、通信従局32Bと通信従局32Cとを接続している駆動コントローラ通信線90、通信従局32C、第1の通信線50を介して送受信する。言い換えれば、通信主局31は、第1の通信線50を介して搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と送受信する。このような構成においても、制御コントローラ30Zは、搬送路ユニット10の搬送路通信従局11と制御データを送受信していると言える。このような、デイジーチェーン接続を採用することにより通信主局31と搬送路通信従局11との間の制御データの送受信はシリアル通信を採用することができ、通信線の増加を抑制することができる。
本実施の形態5に係る位置指令コントローラ301Zの通信主局31は、上述の実施の形態1と同様に、通信従局32に向けて生成データを送信するように構成されている。また、位置指令コントローラ301Zの通信主局31は、搬送路通信従局11に向けて制御データを送信するように構成されている。さらに、位置指令コントローラ301Zの通信主局31は、複数の通信従局32から制御データを受信するように構成されている。そして、位置指令コントローラ301Zの通信主局31は、複数の搬送路通信従局11から制御データを受信するように構成されている。加えて、位置指令コントローラ301Zの通信主局31における通信制御は、上述の実施の形態1と同様に、送信チャネルと受信チャネル、および通信フレームを用いた通信制御を行っている。つまり、実施の形態5に係る制御コントローラ30Zは、上述の制御コントローラ30と同様に機能する。
図21は、本実施の形態5に係る制御コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。制御コントローラ30Zのハードウェアは、位置指令コントローラ301Zと駆動コントローラ302Zとに分けて構成されている。位置指令コントローラ301Zは、通信主局31として機能する第1の通信インターフェース(第1の通信I/F)3001、位置指令生成器33と位置生成器34として機能する第7のプロセッサ3005-3、および第7のプロセッサ3005-3での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009-3を含んで構成されている。駆動コントローラ302ZAは、通信従局32Aとして機能する第2の通信インターフェース(第2の通信I/F)3002、位置制御器35Aと電流指令生成器36ZAとして機能する第8のプロセッサ3006-1、および第8のプロセッサ3006-1での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009-4Aを含んで構成されている。駆動コントローラ302ZBは、通信従局32Bとして機能する第3の通信インターフェース(第3の通信I/F)3003、位置制御器35Bと電流指令生成器36ZBとして機能する第9のプロセッサ3007-1、および第9のプロセッサ3007-1での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009-4Bを含んで構成されている。駆動コントローラ302ZCは、通信従局32Cとして機能する第4の通信インターフェース(第4の通信I/F)3004、位置制御器35Cと電流指令生成器36ZCとして機能する第10のプロセッサ3008-1、および第10のプロセッサ3008-1での各演算に使用する各種データを読み込みおよび書き込みを行うメモリ3009-4Cを含んで構成されている。
第7のプロセッサ3005-3は、位置指令生成器33として位置指令値を演算し、位置生成器34として位置情報を演算することができるプロセッサであり、例えば、マイクロプロセッサ、マイコン、マイクロコンピュータ、CPU、またはDSP、等を採用することができる。第8のプロセッサ3006-1~第10のプロセッサ3008-1は、位置制御器35として駆動指令値を演算し、電流指令生成器36として電流指令値を演算することができるプロセッサであり、例えば、マイクロプロセッサ、マイコン、マイクロコンピュータ、CPU、またはDSP、等を採用することができる。
メモリ3009-3は、第7のプロセッサ3005-3で実行する各演算プログラム等を保存する不揮発性メモリと、第7のプロセッサ3005-3での各演算の際にワークメモリとなる揮発性メモリが含まれる。メモリ3009-4Aは、第8のプロセッサ3006-1で実行する各演算プログラム等を保存する不揮発性メモリと、第8のプロセッサ3006-1での各演算の際にワークメモリとなる揮発性メモリが含まれる。メモリ3009-4Bは、第9のプロセッサ3007-1で実行する各演算プログラム等を保存する不揮発性メモリと、第9のプロセッサ3007-1での各演算の際にワークメモリとなる揮発性メモリが含まれる。メモリ3009-4Cは、第10のプロセッサ3008-1で実行する各演算プログラム等を保存する不揮発性メモリと、第10のプロセッサ3008-1での各演算の際にワークメモリとなる揮発性メモリが含まれる。
なお、図21では、位置指令コントローラ301Zのハードウェア構成は、例示として位置指令生成器33と位置生成器34として機能するプロセッサを第7のプロセッサ3005-3として図示しているが、位置指令生成器33として機能するプロセッサおよび位置生成器34として機能するプロセッサのように複数のプロセッサを備える構成としてもよい。また、駆動コントローラ302Zのハードウェア構成は、例示として位置制御器35と電流指令生成器36として機能するプロセッサを1つのプロセッサ(例えば、第8のプロセッサ3006-1)として図示しているが、位置制御器35として機能するプロセッサおよび電流指令生成器36として機能するプロセッサのように複数のプロセッサを備える構成としてもよい。
図22は、本開示の実施の形態5に係る制御コントローラの動作の一例を示すフロー図である。図22を用いて制御コントローラ30Zの動作について説明する。
図22に示すステップS2201では、制御コントローラ30Zを構成する位置指令コントローラ301Zの位置指令生成器33は、搬送システム1Zの備える3つの移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値を生成する。そして、位置指令生成器33は、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値を位置指令コントローラ301Zの通信主局31に出力する。
ステップS2202では、位置指令コントローラ301Zの位置生成器34は、図5で示した通信フレームR2A~R2Hを用いて搬送路ユニット10A~10Hから受信した制御データに含まれるスケール検出情報に基づいて、移動体20A,20B,20Cの搬送経路上の位置を示す移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報を生成する。そして、位置生成器34は、生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報を位置指令コントローラ301Zの通信主局31に出力する。
ステップS2203では、位置指令コントローラ301Zの通信主局31は、取得した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値および位置情報を通信従局32に向けて送信する第1の通信を実施する。具体的には、通信主局31は、図5で示した通信フレームT1Aを用い、移動体20Aの位置指令値および位置情報を通信従局32Aに向けて送信し、移動体20Bの位置指令値および位置情報を通信フレームT1Bを用いて通信従局32Bに向けて送信し、移動体20Cの位置指令値および位置情報を通信フレームT1Cを用いて通信従局32Cに向けて送信する。
ステップS2204では、駆動コントローラ302ZA,302ZB,302ZCの位置制御器35A,35B,35Cは、通信従局32A,32B,32Cの受信した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値および位置情報に基づいて、移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値を生成する。具体的には、位置制御器35Aは、内部バスを介して接続されている通信従局32Aから移動体20Aの位置指令値および位置情報を取得し、移動体20Aの位置指令値および位置情報に基づいて、移動体20Aの駆動指令値を生成する。同様に位置制御器35B,35Cは、移動体20Bの駆動指令値、移動体20Cの駆動指令値をそれぞれ生成する。
ステップS2205では、駆動コントローラ302ZA,302ZB,302ZCの電流指令生成器36ZA,36ZB,36ZCは、通信従局32A,32B,32Cの受信した移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報と、位置制御器35A,35B,35Cの生成した移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値とに基づいて、移動体20A,20B,20Cの位置する搬送路ユニット10A,10C,10D,10E,10Fの電流指令値を生成する。なお、移動体20A,20B,20Cの位置情報、および移動体20A,20B,20Cの駆動指令値は、駆動コントローラ302ZA,302ZB,302ZCの備えるメモリから読み出して取得することができる。
具体的には、電流指令生成器36ZAは、駆動コントローラ302ZAのメモリから移動体20Aの位置情報、および移動体20Aの駆動指令値を取得し、移動体20Aの位置情報および駆動指令値に基づいて、移動体20Aの位置する搬送路ユニット10Aに含まれるすべてのコイル121Aに対する電流指令値を生成する。同様に電流指令生成器36ZBは、移動体20Bの位置情報および駆動指令値に基づいて、移動体20Bの位置する搬送路ユニット10C,10Dの電流指令値を生成し、電流指令生成器36ZCは、移動体20Cの位置情報および駆動指令値に基づいて、移動体20Cの位置する搬送路ユニット10E,10Fの電流指令値を生成する。そして、電流指令生成器36ZA,36ZB,36ZCは、生成した搬送路ユニット10の電流指令値を内部バスを介して自身の接続されている通信従局32A,32B,32Cへ出力する。
ステップS2206では、駆動コントローラ302ZA,302ZB,302ZCの通信従局32A,32B,32Cは、取得した搬送路ユニット10A,10C,10D,10E,10Fそれぞれの電流指令値を通信主局31に向けて送信する第4の通信を実施する。具体的には、通信従局32Aは、図5で示した、ヘッダ、フッタ、およびペイロードで構成される通信フレームR1Aを用い、ペイロードに搬送路ユニット10Aの電流指令値を含めて通信主局31に向けて送信する。同様に、通信従局32Bは、通信フレームR1Bを用いて、ペイロードに搬送路ユニット10C,10Dの電流指令値を含めて通信主局31に向けて送信し、通信従局32Cは、通信フレームR1Cを用いて、ペイロードに搬送路ユニット10C,10Dの電流指令値を含めて通信主局31に向けて送信する。
ステップS2207では、位置指令コントローラ301Zの通信主局31は、取得した搬送路ユニット10A,10C,10D,10E,10Fそれぞれの電流指令値を搬送路通信従局11に向けて送信する第3の通信を実施する。具体的には、通信主局31は、図5に示した通信フレームT2Aを用い、搬送路ユニット10Aの電流指令値を搬送路通信従局11Aに向けて送信する。同様に、通信主局31は、通信フレームT2C,T2D,T2E,T2Fを用いて、搬送路ユニット10C,10D,10E,10Fそれぞれの電流指令値を搬送路通信従局11C,11D,11E,11Fに向けて送信する。
本実施の形態5に係る搬送路ユニット10は、上述の実施の形態1で図8を用いて説明したステップS801~ステップS805の動作と同様に動作し、搬送システム1Zにおける移動体20の制御を実施する。
以上のように、本実施の形態5に係る搬送システム1Zは、制御コントローラ30Zにより移動体20の位置する搬送路ユニット10の電流指令値を生成することができるため、搬送システム1Zを移動する移動体20が搬送路ユニット10同士の境界に位置する場合でも、高い精度での移動体20の移動を制御することができる。また、搬送システム1Zは、搬送システム1Zを移動する移動体20が搬送路ユニット10同士の境界に位置する場合でも、移動体20の跨っている2つの搬送路ユニット10の電流指令値を制御コントローラ30Zにより生成することができるため、1つの駆動エレメントに含まれるインバータ回路122等の電気回路のコスト上昇を抑制することができる。加えて、本実施の形態5に係る搬送システム1Zは、搬送路ユニット10のそれぞれに位置制御器35を備える必要が無く、位置制御器35を備える駆動コントローラ302Zの数が最大でも移動体20の数以下とすることができるため、制御コントローラ30Zや搬送路ユニット10の制御システムが大型化および高コスト化することを抑制することができる。また、搬送システム1Zは、移動体20が常に所定の位置制御器35に割り当てられているため、搬送システム1Zの稼働中に移動体20の制御を割り当てるような処理が不要でとなる。したがって、本実施の形態5に係る搬送システム1Zは、制御システムが大型化および高コスト化することなく搬送システム1Zの移動体20の制御が停止することを抑制することができる。
さらに、本実施の形態5に係る搬送システム1Zは、位置指令コントローラ301Zと駆動コントローラ302Zとで制御コントローラ30Zを構成している。そして、駆動コントローラ302Zは、割り当てられた移動体20の駆動指令値とその移動体20の位置する搬送路ユニット10の電流指令値を生成するように構成されている。このように、制御コントローラ30Zは、位置指令コントローラ301Zと駆動コントローラ302Zとの2つのコントローラで分けて構成することで、1つのコントローラの制御負荷を低減させ、制御コントローラ30Zとしての制御遅延を抑制することができる。また、制御コントローラ30Zは、駆動コントローラ302Zに電流指令生成器36Zを備えることで、位置指令コントローラ301Zの制御負荷を低減させることができる。加えて、制御コントローラ30Zは、駆動コントローラ302Z内で駆動指令値と電流指令値を生成するため、位置指令コントローラ301Zの内部バスを介した生成データおよび制御データの通信回数を減少させることができ、制御コントローラ30Zとしての制御負荷を低減させることができる。
さらに、制御コントローラ30Zは、位置指令コントローラ301Zと駆動コントローラ302Zとで分けて構成されており、駆動コントローラ302Zと位置指令コントローラ301Zとは第3の通信線80により接続され、駆動コントローラ302Z同士は駆動コントローラ通信線90により接続されているため、駆動コントローラ302Zの数を容易に変更することができる。したがって、搬送システム1Zの搬送経路を移動する移動体20の数が変更された場合でも、駆動コントローラ302Zの数を変更することで容易に搬送システム1Zの制御システム構成を変更することができる。つまり、搬送システム1Zは、システム拡張および変更を容易にすることができる搬送システムを提供することができる。
実施の形態6.
本開示の実施の形態6に係る搬送システムについて説明する。実施の形態6の搬送システムは、実施の形態1の搬送システム1を基に異なる点を以下に説明する。なお、実施の形態1と同様の構成は、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。
本開示の実施の形態6に係る搬送システムについて説明する。実施の形態6の搬送システムは、実施の形態1の搬送システム1を基に異なる点を以下に説明する。なお、実施の形態1と同様の構成は、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。
図23は本開示の実施の形態6に係る搬送システムの構成の一例を示す概略図である。図23に示すように、搬送システム1Vは、複数の移動体20A~20Cの搬送経路を構成する複数の搬送路ユニット10-1A~10-1Hと、複数の移動体20A~20Cの動作を制御する制御コントローラ30Vと、搬送路ユニット10-1A~10-1Hに電力を供給する電源ユニット40とを備えている。
図23に示すように、制御コントローラ30Vは、通信主局31、通信従局32、位置指令生成器33、位置生成器34、および位置制御器35を備えている。本実施の形態6の搬送システム1Vは、制御コントローラ30Vに電流指令生成器36を備えず、図23に示すように、搬送路ユニット10-1A~10-1Hのそれぞれに電流指令生成器36を備えている点が上述の実施の形態1と異なっている。電流指令生成器36は、図23には示していないが、搬送路ユニット10-1の内の内部バスを介して搬送路通信従局11と接続されている。また、その他の構成、接続状態は、上述の実施の形態1と同様であるため、それぞれの構成、接続状態の説明は省略する。
搬送路ユニット10-1のハードウェアは、図3で示したプロセッサ1002が電流制御器124と位置演算器14とに加えて電流指令生成器36として機能する。その他の構成は、図3に示した構成と同様である。
図24は、本開示の実施の形態6に係る制御コントローラの動作の一例を示すフロー図である。図25は、本開示の実施の形態6に係る搬送路ユニットの動作の一例を示すフロー図である。図24および図25を用いて、搬送システム1Vにおける移動体20の制御について説明する。
図24に示すステップS701からステップS705の動作は図7を用いて説明した実施の形態1と同様の動作を実施するため説明を省略する。
ステップS2401では、通信主局31は、ステップS705で送信された移動体20A,20B,20Cそれぞれの駆動指令値、およびステップS702で生成された移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置情報を搬送路通信従局11に向けて送信する第5の通信を実施する。具体的には、通信主局31は、通信フレームT2Aを用いて、移動体20Aの駆動指令値と移動体20Aの位置指令値とを移動体20Aの位置情報で示される移動体20Aの位置する搬送路ユニット10-1Aの搬送路通信従局11Aに向けて送信する。同様に通信主局31は、通信フレームT2C,T2Dを用いて、移動体20Bの駆動指令値と移動体20Bの位置指令値とを移動体20Bの位置情報で示される移動体20Bの位置する搬送路ユニット10-1C,10-1Dの搬送路通信従局11C,11Dに向けて送信する。さらに、通信主局31は、通信フレームT2E,T2Fを用いて、移動体20Cの駆動指令値と移動体20Cの位置指令値とを移動体20Cの位置情報で示される移動体20Cの位置する搬送路ユニット10-1E,10-1Fの搬送路通信従局11E,11Fに向けて送信する。
図25に示すステップS2501では、移動体20の駆動指令値と移動体20の位置情報とを受信した搬送路ユニット10-1の電流指令生成器36は、移動体20の駆動指令値と移動体20の位置情報とに基づいて搬送路ユニット10-1の電流指令値を生成する。
ステップS2502では、搬送路ユニット10-1の各電流制御器124は、電流指令生成器36で生成した電流指令値と、搬送路ユニット10-1の電流センサ123で検出した実電流値RAとに基づいて、インバータ回路122の動作を制御する制御信号を演算し、演算した制御信号をインバータ回路122へ出力する。具体的には、搬送路ユニット10-1Aの各駆動エレメント12Aに含まれる電流制御器124Aは、自身が含まれる駆動エレメント12Aの電流センサ123Aの検出している実電流値RAを内部バスを介して取得し、電流指令値から自信が含まれる駆動エレメント12Aのコイル121Aに供給する電流の大きさを指示する指令値を取得する。各電流制御器124は、電流の大きさを指示する指令値と実電流値RAとに基づいて、インバータ回路122の動作を制御する制御信号を演算し、自身が含まれる駆動エレメント12Aのインバータ回路122Aに制御信号を出力する。また、ステップS2501で移動体20の駆動指令値と移動体20の位置情報とを受信し電流指令生成器36により電流指令値を生成した搬送路ユニット10-1は、同様にステップS2502を実施する。
ステップS2502の後は、図8を用いて説明したステップS802からステップS805と同様の動作を実施して移動体20を制御するため説明を省略する。
以上のように、本実施の形態6に係る搬送システム1Vは、実施の形態1と同様に隣接する搬送路ユニット10-1同士の境界においても高い精度での移動体20の移動を制御することができ、1つの駆動エレメント12に含まれる電気回路のコスト上昇を抑制することができる。また、搬送システム1Vは、実施の形態1と同様に制御システムが大型化および高コスト化することなく搬送システムの移動体の制御が停止することを抑制することができる。さらに、搬送システム1Vは、制御コントローラ30Vにより全ての搬送路ユニット10-1の電流指令値を生成するための演算を行う必要が無く、さらに、各搬送路ユニット10-1で分散して各搬送路ユニット10-1の電流指令値を生成する演算を実施する。これにより、搬送システム1Vは、制御負荷を分散させることで制御遅延を抑制でき移動体20の制御性能を向上させることができる。
実施の形態7.
本開示の実施の形態7に係る搬送システムについて説明する。実施の形態7の搬送システムは、実施の形態1の搬送システム1を基に異なる点を以下に説明する。なお、実施の形態1と同様の構成は、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。
本開示の実施の形態7に係る搬送システムについて説明する。実施の形態7の搬送システムは、実施の形態1の搬送システム1を基に異なる点を以下に説明する。なお、実施の形態1と同様の構成は、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。
図26は本開示の実施の形態7に係る搬送システムの構成の一例を示す概略図である。図26に示すように、搬送システム1Iは、実施の形態1と同様に、複数の移動体20A~20Cの搬送経路を構成する複数の搬送路ユニット10A~10Hと、複数の移動体20A~20Cの動作を制御する制御コントローラ30Iと、搬送路ユニット10A~10Hに電力を供給する電源ユニット40、を備えている。
図26に示すように、制御コントローラ30Iは、通信主局31、通信従局32、位置指令生成器33、位置生成器34、位置制御器35、および電流指令生成器36Iを備えている。本実施の形態7の搬送システム1Iは、制御コントローラ30Iに備えられた電流指令生成器36Iが上述の実施の形態1と異なっている。
電流指令生成器36Iは、図26に示すように通信主局31と内部バスを介して接続されている。なお、通信主局31、通信従局32、位置指令生成器33、位置生成器34、および位置制御器35の構成および接続状態は、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
図27は、実施の形態7に係る制御コントローラの電流指令生成器の構成の一例を示す図である。電流指令生成器36Iは、上述の実施の形態1と同様に、位置生成器34で生成した移動体20の位置情報と位置制御器35の生成した駆動指令値とに基づいて、搬送路ユニット10の電流指令値を生成する演算回路に加えて、学習用データを取得するデータ取得部361I、学習用データを用いて学習済モデルを生成するモデル生成部362I、および学習済みモデルを用いて推論を行う推論部363Iを備えている。
データ取得部361Iは、位置生成器34により生成された移動体20の位置情報、位置制御器35で生成した移動体20の駆動指令値、および電流指令生成器36I自身で生成した搬送路ユニット10の電流指令値を含むデータセットを学習用データとして取得する。なお、データ取得部361Iは、通信主局31がデータ取得部361Iの機能を兼ねることとしてもよい。
モデル生成部362Iは、移動体20の位置情報、移動体20の駆動指令値、および搬送路ユニット10の電流指令値を含むデータセットを学習用データとして、学習用データに基づいて搬送路ユニット10の電流指令値を推論する学習済モデルを生成する。
モデル生成部362Iが用いる学習アルゴリズムは教師あり学習、教師なし学習、強化学習等の公知のアルゴリズムを用いることができる。一例として、強化学習(Reinforcement Learning)を適用した場合について説明する。強化学習では、ある環境内におけるエージェント(行動主体)が、現在の状態(環境のパラメータ)を観測し、取るべき行動を決定する。エージェントの行動により環境が動的に変化し、エージェントには環境の変化に応じて報酬が与えられる。エージェントはこれを繰り返し、一連の行動を通じて報酬が最も多く得られる行動方針を学習する。強化学習の代表的な手法として、Q学習(Q-learning)やTD学習(TD-learning)が知られている。例えば、Q学習の場合、行動価値関数Q(s,a)の一般的な更新式は数1で表される。
数1において、stは時刻tにおける環境の状態を表し、atは時刻tにおける行動を表す。行動atにより、状態はst+1に変わる。rt+1はその状態の変化によってもらえる報酬を表し、γは割引率を表し、αは学習係数を表す。なお、γは0<γ≦1、αは0<α≦1の範囲とする。電流指令値が行動atとなり、位置情報および駆動指令値が状態stとなり、時刻tの状態stにおける最良の行動atを学習する。
数1で表される更新式は、時刻t+1における最もQ値の高い行動aの行動価値Qが、時刻tにおいて実行された行動aの行動価値Qよりも大きければ、行動価値Qを大きくし、逆の場合 は、行動価値Qを小さくする。換言すれば、時刻tにおける行動aの行動価値Qを、時刻t+1における最良の行動価値に近づけるように、行動価値関数Q(s,a)を更新する。それにより、或る環境における最良の行動価値が、それ以前の環境における行動価値に 順次伝播していくようになる。
上記のように、強化学習によって学習済モデルを生成する場合、モデル生成部362Iは、報酬計算部362-1Iと、関数更新部362-2Iと、を備えている。
報酬計算部362-1Iは、移動体20の位置情報、移動体20の駆動指令値、および搬送路ユニット10の電流指令値に基づいて報酬を計算する。報酬計算部362-1Iは、搬送路ユニット10のそれぞれのコイル121にかかる電圧の大きさを基に予め決められた電圧閾値に基づいて、報酬rを計算する。電圧閾値は、コイル121の許容電圧等の仕様により異なるため、ユーザにより所望の閾値を決めることができる。例えば、それぞれのコイル121の電圧閾値以下の場合には報酬rを増大させ(例えば「1」の報酬を与える。)、他方、それぞれのコイル121の電圧閾値を超える場合には報酬rを低減する(例えば「-1」の報酬を与える。)。
関数更新部362-2Iは、報酬計算部362-1Iによって計算される報酬に従って、搬送路ユニット10の電流指令値を決定するための関数を更新し、制御コントローラ30Iのメモリに出力する。例えばQ学習の場合、式1で表される行動価値関数Q(st,at)を搬送路ユニット10の電流指令値を算出するための関数として用いる。
以上のような学習を繰り返し実行する。制御コントローラ30Iのメモリは、関数更新部362-2Iによって更新された行動価値関数Q(st,at)、すなわち、学習済モデルを記憶する。
次に、図28を用いて、電流指令生成器36Iが学習する処理について説明する。図28は、本実施の形態7に係る電流指令生成器の学習処理に関するフロー図である。なお、本実施の形態7の搬送システム1Iは、搬送経路を移動する移動体20として3つの移動体20A,20B,20Cを備えているが、以下の説明については、移動体20Aに関して具体的に説明する。
ステップS2801において、データ取得部361Iは、位置生成器34が生成した移動体20Aの位置情報、位置制御器35Aが生成した移動体20Aの駆動指令値、移動体20Aの位置情報と駆動指令値とに基づいて電流指令生成器36Iが生成した搬送路ユニット10の電流指令値のデータセットを学習用データとして取得する。
ステップS2802において、モデル生成部362Iは、学習用データに基づいて報酬を計算する。具体的には、報酬計算部362-1Iは、移動体20Aの位置情報、移動体20Aの駆動指令値、および移動体20Aの位置情報と駆動指令値とに基づいて生成された搬送路ユニット10の電流指令値を取得し、予め定められた電圧閾値に基づいて報酬を増加させるか(ステップS2803)又は報酬を減じるか(ステップS2804)を判断する。
報酬計算部362-1Iは、報酬を増大させると判断した場合に、ステップS2803において報酬を増大させる。一方、報酬計算部362-1Iは、報酬を減少させると判断した場合に、ステップS2804において報酬を減少させる。
ステップS2805において、関数更新部362-2Iは、報酬計算部362-1Iによって計算された報酬に基づいて、制御コントローラ30Iのメモリが記憶する式1で表される行動価値関数Q(st,at)を更新する。
電流指令生成器36Iは、以上のステップS2801からステップS2805までのステップを繰り返し実行し、生成された行動価値関数Q(st,at)を学習済モデルとして記憶する。同様に、電流指令生成器36Iは、位置生成器34が生成した移動体20Bの位置情報、位置制御器35Bが生成した移動体20Bの駆動指令値、移動体20Bの位置情報と駆動指令値とに基づいて電流指令生成器36Iが生成した搬送路ユニット10の電流指令値のデータセットを学習用データとして、ステップS2801で取得し、ステップS2802からステップS2805までのステップを繰り返し実行し、生成された行動価値関数Q(st,at)を学習済モデルとして記憶する。さらに、電流指令生成器36Iは、位置生成器34が生成した移動体20Cの位置情報、位置制御器35Cが生成した移動体20Cの駆動指令値、移動体20Cの位置情報と駆動指令値とに基づいて電流指令生成器36Iが生成した搬送路ユニット10の電流指令値のデータセットを学習用データとして、ステップS2801で取得し、ステップS2802からステップS2805までのステップを繰り返し実行し、生成された行動価値関数Q(st,at)を学習済モデルとして記憶する。
本実施の形態7に係る電流指令生成器36Iは、学習済モデルを制御コントローラ30Iのメモリに記憶するものとしたが、学習済みモデルは、制御コントローラ30Iの外部に記憶装置を設けて、記憶装置に記憶させることとしてもよい。また、データ取得部361Iおよびモデル生成部362Iは、電流指令生成器36Iに備えられている構成として説明したが、データ取得部361Iおよびモデル生成部362Iは、電流指令生成器36Iの外部に設けられていてもよい。例えば、データ取得部361Iおよびモデル生成部362Iは、データ取得部361Iおよびモデル生成部362Iを備える学習装置として構成され、学習装置が制御コントローラ30Iの内部に備えられており、内部バスを介して学習用データを取得するように構成されていてもよい。また、データ取得部361Iおよびモデル生成部362Iを備える学習装置は、制御コントローラ30Iの外部に制御コントローラ30Iとは別の筐体として構成され、制御コントローラ30Iと学習装置とが通信線等を介して通信可能に接続され学習用データを取得できるように構成されていてもよい。
続いて、電流指令生成器36Iの推論部363Iについて説明する。推論部363Iは、上述のモデル生成部362Iにより生成された学習済モデルを用いて推論を行う。具体的には、電流指令生成器36Iは、データ取得部361Iにより移動体20の位置情報および移動体20の駆動指令値を取得する。そして、推論部363Iは、学習済モデルを利用して搬送路ユニット10の電流指令値を推論する。すなわち、この学習済モデルにデータ取得部361Iが取得した位置情報および駆動指令値を入力することで、位置情報および駆動指令値に適した電流指令値を推論することができる。なお、データ取得部361Iは、通信主局31がデータ取得部361Iの機能を兼ねることとしてもよい。
次に、図29を用いて、電流指令生成器36Iが電流指令値を推論するための処理を説明する。本実施の形態7に係る電流指令生成器の推論処理に関するフロー図である。
ステップS2901において、データ取得部361Iは、位置生成器34が生成した移動体20Aの位置情報および位置制御器35Aが生成した移動体20Aの駆動指令値を取得する。
ステップS2902において、推論部363Iは、制御コントローラ30Iのメモリに記憶された学習済モデルに移動体20Aの位置情報と移動体20Aの駆動指令値を入力し、搬送路ユニット10の電流指令値を得る。
本実施の形態7の搬送システム1Iは、搬送経路を移動する移動体20として移動体20Aの他に移動体20B,20Cを備えている。電流指令生成器36Iは、ステップS2902の後、移動体20の数だけステップ2901とステップ2902を繰り返す。具体的には、データ取得部361Iは、再度ステップ2901を実行し、位置生成器34が生成した移動体20Bの位置情報および位置制御器35Bが生成した移動体20Bの駆動指令値を取得する。その後、ステップS2902を実行し、推論部363Iは、制御コントローラ30Iのメモリに記憶された学習済モデルに移動体20Bの位置情報と駆動指令値を入力し、搬送路ユニット10の電流指令値を得る。加えて、データ取得部361Iは、再度ステップ2901を実行し、位置生成器34が生成した移動体20Cの位置情報および位置制御器35Cが生成した移動体20Cの駆動指令値を取得する。その後、ステップS2902を実行し、推論部363Iは、制御コントローラ30Iのメモリに記憶された学習済モデルに移動体20Cの位置情報と駆動指令値を入力し、搬送路ユニット10の電流指令値を得る。
ステップS2903において、電流指令生成器36Iは、推論部363Iにより得られた全ての搬送路ユニット10の電流指令値を併合して搬送システム1Iの搬送経路における全ての搬送路ユニット10の電流指令値を生成し、生成した搬送路ユニット10の電流指令値を通信主局31に出力する。
ステップS2903の後、制御コントローラ30Iは、上述の実施の形態1で図7を用いて説明したステップS707と同様の動作を実施する。その後、搬送システム1Iは、上述の実施の形態1で図8を用いて説明したステップS801からステップS805を実施して、移動体20の制御を実施する。
なお、電流指令生成器36Iは、既に生成された搬送路ユニット10の電流指令値を推論するための学習済モデルが存在する場合、実施の形態1で説明した演算回路に変えて、データ取得部361Iと推論部363Iとを備える構成としてもよい。このような場合でも、搬送路ユニット10の電流指令値を生成することができる。また、通信主局31がデータ取得部361Iの機能を兼ねる場合、電流指令生成器36Iは、データ取得部361Iを備えなくともよい。また、データ取得部361Iおよび推論部363Iは、電流指令生成器36Iに備えられている構成として説明したが、データ取得部361Iおよび推論部363Iは、電流指令生成器36Iの外部に設けられていてもよい。例えば、データ取得部361Iおよび推論部363Iは、データ取得部361Iおよび推論部363Iを備える推論装置として構成され、推論装置が制御コントローラ30Iの内部に備えられていてもよい。また、データ取得部361Iおよび推論部363Iを備える推論装置は、制御コントローラ30Iの外部に制御コントローラ30Iとは別の筐体として構成され、制御コントローラ30Iと推論装置とが通信線等を介して通信可能に接続されるように構成されていてもよい。
以上のように、本実施の形態7係る制御コントローラ30Iは、機械学習により制御データである電流指令値を生成することができる。このような、搬送システム1Iは、上述の実施の形態1に係る搬送システム1と同様の効果を奏するとともに、機械学習により最適な電流指令値を模索することができる。
変形例.
上述の実施の形態1~実施の形態7で説明した搬送システムにおいて、移動体20は、搬送路ユニット10に図示しないガイドレールを介して取り付けられていてもよい。また、移動体20は、搬送路ユニット10の上にガイドレール等により固定されず載置されており、移動体20に備えられた磁石と搬送路ユニット10に備えられたコイルとが相互作用すること移動体20が搬送路ユニット10上を移動するように構成されていいてもよい。
上述の実施の形態1~実施の形態7で説明した搬送システムにおいて、移動体20は、搬送路ユニット10に図示しないガイドレールを介して取り付けられていてもよい。また、移動体20は、搬送路ユニット10の上にガイドレール等により固定されず載置されており、移動体20に備えられた磁石と搬送路ユニット10に備えられたコイルとが相互作用すること移動体20が搬送路ユニット10上を移動するように構成されていいてもよい。
上述の実施の形態1~実施の形態7で説明した搬送システムは、移動体20が磁石を備え、搬送路ユニット10がコイルを備え、これら磁石とコイルとがムービングマグネット型リニアモータを構成することで、搬送路ユニット10により構成される搬送経路に沿って移動体20が移動するムービングマグネット型リニア搬送システムとして説明した。しかしながら、本開示の搬送システムは、搬送路ユニット10のコイルに変えて回転型モータを備え、回転型モータにより回転するローラを備えるローラコンベア搬送システムとして構成してもよい。具体的には、ローラコンベア搬送システムは、図30に示した搬送路ユニット10-2を連結して搬送経路を構成する。また、ローラコンベア搬送システムの搬送経路を移動する移動体20-1は、可動子磁石群22を備える必要はなく、例えば、ワークを載置するパレット、またはワーク自身を移動体とすることができる。
図30に示すように、搬送路ユニット10-2は、上述の搬送路ユニット10のコイル121に変えて回転型モータ121-1を備えている。また、搬送路ユニット10-2は、回転型モータ121-1により回転する図示しないローラを備えている。搬送路ユニット10-2のその他の構成は、搬送路ユニット10と同様であるため説明を省略する。搬送路ユニット10-2の各回転型モータ121-1は、電流制御器124およびインバータ回路122により制御された電流を供給されることで回転し、回転型モータ121-1が回転することでローラを回転させ、移動体20-1を移動させる。搬送路ユニット10-2のスケール13(図30には図示せず)は、移動体20-1を検出できるセンサを備えていればよく、例えば、光学式センサを用いることができる。また、移動体20-1に位置検出磁石群23を備えている場合、上述のホールセンサや磁気抵抗センサを用いることもできる。なお、コンベア搬送システムの制御コントローラは、上述の実施の形態1~実施の形態7で説明した制御コントローラと同様に構成することができるため説明を省略する。このような搬送システムにおいても、本開示の効果を奏することができる。
また、本開示の搬送システムは、上述の搬送路ユニット10-2の備える回転型モータ121-1の配置間隔を広げて配置し、隣り合うローラ同士にベルトを掛けることでベルトコンベアを構成するベルトコンベア搬送システムとして構成してもよい。
上述の実施の形態1,2,5,6,7で説明した搬送システムでは、通信主局31は、通信フレームT1A~T1Cを用いて、移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置指令値および位置情報を通信従局32に向けて送信する第1の通信を実施することを説明した。また、位置制御器35A,35B,35Cは、取得した移動体の位置指令値および移動体の位置情報に基づいて、移動体20の駆動指令値を生成する際、取得した移動体の位置指令値および移動体の位置情報とから位置偏差を算出していることを説明した。しかしながら、通信主局31は、位置偏差を取得し、通信フレームT1A~T1Cを用いて、移動体20A,20B,20Cそれぞれの位置偏差を通信従局32に向けて送信する第1の通信を実施することとしてもよい。そして、位置制御器35A,35B,35Cは、取得した位置偏差に基づいて、移動体20の駆動指令値を生成するようにしてもよい。
具体的には、搬送システムの制御コントローラに備えられた位置指令生成器33は、移動体20の位置指令値を生成する。位置生成器34は移動体20の位置情報を生成する。そして、制御コントローラのプロセッサは、移動体20の位置指令値および移動体20の位置情報に基づいて位置偏差を生成し通信主局31に出力する。通信主局31は、通信フレームT1A~T1Cを用いて所望の通信従局32を指定し、指定した通信従局32に向けて取得した位置偏差を送信する第1の通信を実施する。位置制御器35は、通信従局32から位置偏差を取得し、移動体20の駆動指令値を生成する。なお、上述の各実施の形態と同様に通信主局31が通信従局32A~32Cに向けて通信フレームT1A、T1B,T1Cを送信する際に、各通信従局32A~32Cを指定する必要がない場合、通信主局31は、通信従局32A~32Cを指定しなくともよい。そして、制御コントローラは、移動体20の位置指令値と移動体20の位置情報とに基づいて、位置偏差を生成する位置偏差生成器としての構成を備えていてもよい。
このような搬送システムは、通信主局31が第1の通信において送信する通信フレームのデータサイズを小さくすることができ、第1の通信にかかる時間を短くすることができる。また、このような搬送システムは、位置制御器35の演算負荷を低減することができる。これにより、搬送システムは、搬送システム全体として制御遅延を抑制することができ移動体20の制御性能を向上させることができる。
上述の実施の形態3,4で説明した搬送システムは、制御コントローラが位置指令コントローラと駆動コントローラとトラックコントローラとで構成されていた。しかしながら、実施の形態3,4で説明した制御コントローラは、このような形態に限られない。例えば、制御コントローラは、位置指令コントローラと駆動コントローラとを一体として構成された位置指令コントローラと、トッラクコントローラとを備える構成としてもよい。また、制御コントローラは、トッラクコントローラと駆動コントローラとを一体として構成されたトラックコントローラと、位置指令コントローラとを備える構成としてもよい。つまり、駆動コントローラの構成は、制御コントローラを構成する他のコントローラに含まれていてもよい。
また、上述の実施の形態5で説明した搬送システムは、制御コントローラが位置制御コントローラと駆動コントローラとで構成されていた。しかしながら、実施の形態5で説明した制御コントローラは、このような形態に限られない。例えば、位置制御コントローラと駆動コントローラとを一体として制御コントローラを構成してもよいし、位置制御コントローラと駆動コントローラとトラックコントローラとで制御コントローラを構成してもよい。
さらに、上述の実施の形態6,7で説明した搬送システムの制御コントローラは、上述の実施の形態2~5のように複数のコントローラで制御コントローラを構成してもよい。
上述の実施の形態1~7で説明した搬送システムは、図31に示すように制御コントローラ30(30I,30V,30W,30X,30Y,30Z)に他の駆動システム500を接続されていてもよい。制御コントローラ30(30I,30V,30W,30X,30Y,30Z)に接続される駆動システム500は、制御コントローラ30(30I,30V,30W,30X,30Y,30Z)の位置指令生成器33で生成される位置指令値に基づいて、駆動システム500の備える駆動装置501を駆動するシステムである。このような駆動システム500は、例えば、回転型モータを駆動装置501として備え、回転型モータを位置指令値に基づいて制御するモータ制御装置502を備える駆動システム、ムービングコイル型リニアモータを駆動装置501として備え、ムービングコイル型リニアモータを位置指令値に基づいて制御するモータ制御装置502を備える駆動システム、等である。
駆動システム500の備えるモータ制御装置502および駆動装置501は、従来知られているモータ制御装置および駆動装置が採用でき、モータ制御装置が取得した位置指令値に基づいて、駆動装置としてのモータの位置決め(回転速度、回転角度、トルク、移動速度、移動距離、等の少なくともいずれかの決定)を実施する。そして、駆動システムは、モータ制御装置と搬送システムの制御コントローラとが通信線で接続される。これにより、駆動システム500は、制御コントローラ30(30I,30V,30W,30X,30Y,30Z)の位置指令生成器33で生成された位置指令値を取得することができる。具体的には、制御コントローラ30(30I,30V,30W,30X,30Y,30Z)の通信主局31は、モータ制御装置502に向けて位置指令値を送信する。モータ制御装置502は、通信線を介して位置指令値を取得することができる。
このような搬送システムは、駆動システムの駆動装置を搬送システムの移動体の移動に同期して動作させることができ、移動体によるワークの移動と駆動装置によるワークの加工のような動作を同期して行うことができる。
以上の実施の形態および変形例に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
本開示は、複数の移動体を搬送経路に沿って移動させる搬送システムの実現に好適である。
1,1I,1V,1W,1X,1Y,1Z 搬送システム、10(10A~10H),10-1(10-1A~10-1H),10-2(10-2A~10-2H) 搬送路ユニット、11 搬送路通信従局、12 駆動エレメント、121 コイル、121-1 回転型モータ、122 インバータ回路、123 電流センサ、124 電流制御器、13 スケール、131 位置センサ、14 位置演算器、20(20A~20C),20-1 移動体、21 移動体基材、22 可動子磁石群、23 位置検出磁石群、30,30I,30V,30W,30X,30Y,30Z 制御コントローラ、31 通信主局、31-1 第1の通信主局
31-2 第2の通信主局、31-3 第3の通信主局、31-4 第4の通信主局、32(32A~32C) 通信従局、32-1(32-1A~32-1C)第1の通信従局、32-2(32-2A~32-2C)第2の通信従局、33 位置指令生成器、34 位置生成器、35(35A~35C) 位置制御器、36,36Z(36ZA~36ZC),36I 電流指令生成器、361I データ取得部、362I モデル生成部、362-1I 報酬計算部、362-2I 関数更新部、363I 推論部、40 電源ユニット、50 第1の通信線、60 第2の通信線、70 電源線、80 第3の通信線、90 駆動コントローラ通信線、91 第1の駆動コントローラ通信線、92 第2の駆動コントローラ通信線、100 第4の通信線、301,301X,301Z 位置指令コントローラ、302(302A~302C),302Y(302YA~302YC),302Z(302ZA~302ZC) 駆動コントローラ、303,303Y トラックコントローラ、500 駆動システム、501 駆動装置、502 モータ制御装置、1001 通信I/F、1002 プロセッサ、1003 メモリ、3001 第1の通信I/F、3002 第2の通信I/F、3003 第3の通信I/F、3004 第4の通信I/F、3001-1 第5の通信I/F、3001-2 第6の通信I/F、3001-3 第13の通信I/F、3001-4 第14の通信I/F、3002-1 第7の通信I/F、3002-2 第8の通信I/F、3003-1 第9の通信I/F、3003-2 第10の通信I/F、3004-1 第11の通信I/F、3004-2 第12の通信I/F、3005 第1のプロセッサ、3006 第2のプロセッサ、3007 第3のプロセッサ、3008 第4のプロセッサ、3005-1 第5のプロセッサ、3005-2 第6のプロセッサ、3005-3 第7のプロセッサ、3006-1 第8のプロセッサ、3007-1 第9のプロセッサ、3008-1 第10のプロセッサ、3009,3009A,3009B,3009C,3009-1,3009-2,3009-3,3009-4A,3009-4B,3009-4C メモリ
31-2 第2の通信主局、31-3 第3の通信主局、31-4 第4の通信主局、32(32A~32C) 通信従局、32-1(32-1A~32-1C)第1の通信従局、32-2(32-2A~32-2C)第2の通信従局、33 位置指令生成器、34 位置生成器、35(35A~35C) 位置制御器、36,36Z(36ZA~36ZC),36I 電流指令生成器、361I データ取得部、362I モデル生成部、362-1I 報酬計算部、362-2I 関数更新部、363I 推論部、40 電源ユニット、50 第1の通信線、60 第2の通信線、70 電源線、80 第3の通信線、90 駆動コントローラ通信線、91 第1の駆動コントローラ通信線、92 第2の駆動コントローラ通信線、100 第4の通信線、301,301X,301Z 位置指令コントローラ、302(302A~302C),302Y(302YA~302YC),302Z(302ZA~302ZC) 駆動コントローラ、303,303Y トラックコントローラ、500 駆動システム、501 駆動装置、502 モータ制御装置、1001 通信I/F、1002 プロセッサ、1003 メモリ、3001 第1の通信I/F、3002 第2の通信I/F、3003 第3の通信I/F、3004 第4の通信I/F、3001-1 第5の通信I/F、3001-2 第6の通信I/F、3001-3 第13の通信I/F、3001-4 第14の通信I/F、3002-1 第7の通信I/F、3002-2 第8の通信I/F、3003-1 第9の通信I/F、3003-2 第10の通信I/F、3004-1 第11の通信I/F、3004-2 第12の通信I/F、3005 第1のプロセッサ、3006 第2のプロセッサ、3007 第3のプロセッサ、3008 第4のプロセッサ、3005-1 第5のプロセッサ、3005-2 第6のプロセッサ、3005-3 第7のプロセッサ、3006-1 第8のプロセッサ、3007-1 第9のプロセッサ、3008-1 第10のプロセッサ、3009,3009A,3009B,3009C,3009-1,3009-2,3009-3,3009-4A,3009-4B,3009-4C メモリ
Claims (19)
- 複数の移動体が移動する移動経路を構成し、前記移動体に駆動力を与える複数の搬送路ユニットと、
前記搬送路ユニットに設けられた搬送路通信従局と通信可能に接続された通信主局と、
前記通信主局と通信可能に接続された通信従局と、
前記通信主局と接続されており、前記複数の移動体ごとの位置指令値である移動体の位置指令値を生成する位置指令生成器と、
前記通信主局と接続されており、前記複数の移動体ごとの位置情報である移動体の位置情報を生成する位置生成器と、
前記通信従局と接続され且つ前記移動体に割り当てられており、前記移動体の位置指令値と前記移動体の位置情報または前記移動体の位置指令値と前記移動体の位置情報とから得られた位置偏差に基づいて移動体の駆動指令値を生成する位置制御器と、
前記移動体の駆動指令値と前記移動体の位置情報とに基づいて搬送路ユニットの電流指令値を生成する電流指令生成器と、
を備え、
前記通信主局は、前記移動体の位置指令値と前記移動体の位置情報または前記位置偏差を前記通信従局へ向けて送信する第1の通信を実施し、
前記電流指令生成器が前記通信主局と接続されている場合、前記通信従局は、前記移動体の駆動指令値を前記通信主局に向けて送信する第2の通信を実施し、且つ前記通信主局は、前記搬送路ユニットの電流指令値を前記搬送路通信従局に向けて送信する第3の通信を実施し、
前記電流指令生成器が前記通信従局と接続されている場合、前記通信従局は、前記搬送路ユニットの電流指令値を前記通信主局に向けて送信する第4の通信を実施し、且つ前記通信主局は、前記第3の通信を実施し、
前記電流指令生成器が前記搬送路通信従局に接続されている場合、前記通信従局は、前記第2の通信を実施し、且つ前記通信主局は、前記移動体の駆動指令値と前記移動体の位置情報とを前記搬送路通信従局に向けて送信する第5の通信を実施する、
搬送システム。 - 前記位置制御器の数は、前記移動体の数以下である、
請求項1に記載の搬送システム。 - 前記移動体は、磁石を備え、
前記搬送路ユニットは、少なくとも1つのコイルと前記搬送路ユニットの電流指令値に基づき前記コイルに供給する電流を制御する制御信号を出力する電流制御器とを備え、
前記磁石と前記コイルとは、ムービングマグネット型リニアモータを構成し、
前記搬送路ユニットは、前記コイルに電流を供給することで前記移動体に前記駆動力を与える、
請求項1または請求項2に記載の搬送システム。 - 前記搬送路ユニットは、前記移動体を検出し検出信号を出力する位置検出器を備え、
前記搬送路通信従局は、前記検出信号に基づいて得られたスケール検出情報を前記通信主局に向けて送信する第6の通信を実施し、
前記位置生成器は、前記スケール検出情報に基づいて移動体の位置情報を生成する、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の搬送システム。 - 前記移動体の位置情報および前記移動体の駆動指令値と、前記搬送路ユニットの電流指令値とを含む学習用データを取得するデータ取得部と、
前記学習用データを用いて、前記移動体の位置情報および前記移動体の駆動指令値から前記搬送路ユニットの電流指令値を推論するための学習済モデルを生成するモデル生成部と、
を備える
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の搬送システム。 - 前記移動体の位置情報および前記移動体の駆動指令値を取得するデータ取得部と、
前記移動体の位置情報および前記移動体の駆動指令値から前記搬送路ユニットの電流指令値を推論するための学習済モデルを用いて、前記データ取得部で取得した前記移動体の位置情報および前記移動体の駆動指令値から前記搬送路ユニットの電流指令値を出力する推論部と、
を備える、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の搬送システム。 - 前記通信主局と前記通信従局と前記搬送路通信従局との接続は、前記通信主局と通信従局とが接続され、前記通信従局と前記搬送路通信従局とが接続されたデイジーチェーン接続である、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の搬送システム。 - 前記搬送路ユニットと接続された制御コントローラを備え、
前記制御コントローラは、前記位置指令生成器と前記位置生成器と前記電流指令生成器と前記通信主局とを備える位置指令コントローラ、および前記位置制御器と前記通信従局とを備える駆動コントローラで構成されている
請求項7に記載の搬送システム。 - 前記搬送路ユニットと接続された制御コントローラを備え、
前記制御コントローラは、前記位置指令生成器と前記位置生成器と前記通信主局とを備える位置指令コントローラ、および前記位置制御器と前記電流指令生成器と前記通信従局とを備える駆動コントローラで構成されている
請求項7に記載の搬送システム。 - 前記搬送路ユニットと接続された制御コントローラを備え、
前記搬送路ユニットは、前記電流指令生成器を含んで構成され、
前記制御コントローラは、前記位置指令生成器と前記位置生成器と前記通信主局とを備える位置指令コントローラ、および前記位置制御器と前記通信従局とを備える駆動コントローラで構成されている
請求項7に記載の搬送システム。 - 前記通信主局は、前記第1の通信として前記移動体の位置指令値を送信する第1の通信主局と、前記第1の通信として前記移動体の位置情報を送信し且つ前記第2の通信により送信された前記移動体の駆動指令値を受信し且つ前記第3の通信を実施する第2の通信主局とで構成されている、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の搬送システム。 - 前記第1の通信主局、前記第2の通信主局、前記通信従局、および前記搬送路通信従局の接続は、前記第1の通信主局と前記通信従局とが接続され、前記通信従局と前記第2の通信主局とが接続され、前記第2の通信主局と前記搬送路通信従局とが接続されたデイジーチェーン接続である、
請求項11に記載の搬送システム。 - 前記搬送路ユニットと接続された制御コントローラを備え、
前記制御コントローラは、前記位置指令生成器と前記第1の通信主局とを備える位置指令コントローラ、前記位置制御器と前記通信従局とを備える駆動コントローラ、および前記位置生成器と前記電流指令生成器と前記第2の通信主局とを備えるトラックコントローラで構成される
請求項12に記載の搬送システム。 - 前記通信主局は、前記第1の通信として前記移動体の位置指令値を送信する第1の通信主局と、前記第1の通信として前記移動体の位置情報を送信し且つ前記第2の通信により送信された前記移動体の駆動指令値を受信する第3の通信主局と、前記第3の通信を実施する第4の通信主局とで構成されており、
前記通信従局は、前記第1の通信主局の前記第1の通信により送信された前記移動体の位置指令値を受信する第1の通信従局と、前記第3の通信主局の前記第1の通信により送信された前記移動体の位置情報を受信し且つ前記第2の通信を実施する第2の通信従局とで構成されている、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の搬送システム。 - 前記第1の通信主局、前記第3の通信主局、前記第4の通信主局、前記第1の通信従局、前記第2の通信従局、および前記搬送路通信従局の接続は、前記第1の通信主局と前記第1の通信従局とが接続され、前記第3の通信主局と前記第2の通信従局とが接続され、前記第4の通信主局と前記搬送路通信従局とが接続されたデイジーチェーン接続である、
請求項14に記載の搬送システム。 - 前記搬送路ユニットと接続された制御コントローラを備え、
前記制御コントローラは、前記位置指令生成器と前記第1の通信主局とを備える位置指令コントローラ、前記位置制御器と前記第1の通信従局と前記第2の通信従局とを備える駆動コントローラ、および前記位置生成器と前記電流指令生成器と前記第3の通信主局と前記第4の通信主局とを備えるトラックコントローラで構成される
請求項15に記載の搬送システム。 - 前記第1の通信、前記第2の通信、および前記第3の通信は、予め定められた通信周期で通信が実施され、
前記移動体の位置指令値を送信する前記第1の通信の通信周期は、前記第2の通信の通信周期と前記第3の通信の通信周期と異なる、
請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の搬送システム。 - 前記第1の通信、前記第2の通信、および前記第3の通信は、予め定められた通信周期で通信が実施され、
前記第1の通信の通信周期は、前記第2の通信の通信周期および前記第3の通信の通信周期よりも長い、
請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の搬送システム。 - 少なくとも前記位置指令生成器、前記位置生成器、前記通信主局、前記位置制御器、および前記通信従局を備え、且つ前記搬送路ユニットと接続された制御コントローラと、
前記制御コントローラと接続され、前記位置指令生成器の生成した位置指令値を取得するモータ制御装置を備える駆動システムと、
を備える、
請求項1から請求項18のいずれか一項に記載の搬送システム。
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- 2022-11-11 JP JP2023558278A patent/JP7462855B1/ja active Active
- 2022-11-11 WO PCT/JP2022/042055 patent/WO2024100880A1/ja unknown
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