JP2009095165A - 多軸モータ制御装置とその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】軸の追加や削除に対応でき、CPUの機能を最大限に発揮できる多軸モータ制御装置とその制御方法を提供する。
【解決手段】位置・速度制御処理をするCPU6と制御軸数を格納する制御軸数格納部12と制御周期を格納する制御周期格納部14とトルク指令をモータ制御部へ送信する第1通信部11とを備える多軸制御部2と、トルク指令を受信する第2通信部20とトルク指令とモータ電流から電圧指令を生成する電流制御部16と電圧指令を電力増幅しモータを駆動するモータ駆動部17とを備える多軸モータ制御装置において、多軸制御部は、制御軸数に応じた制御周期を格納した制御周期テーブル格納部15を、モータ制御部は、ID格納部18を備え、定常運転前に全てのIDを読み出して、制御軸数格納部に格納、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出して制御周期格納部に格納するようにした。
【選択図】図1
【解決手段】位置・速度制御処理をするCPU6と制御軸数を格納する制御軸数格納部12と制御周期を格納する制御周期格納部14とトルク指令をモータ制御部へ送信する第1通信部11とを備える多軸制御部2と、トルク指令を受信する第2通信部20とトルク指令とモータ電流から電圧指令を生成する電流制御部16と電圧指令を電力増幅しモータを駆動するモータ駆動部17とを備える多軸モータ制御装置において、多軸制御部は、制御軸数に応じた制御周期を格納した制御周期テーブル格納部15を、モータ制御部は、ID格納部18を備え、定常運転前に全てのIDを読み出して、制御軸数格納部に格納、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出して制御周期格納部に格納するようにした。
【選択図】図1
Description
本発明は、一つのCPUによって複数のモータを制御する多軸モータ制御装置に関する。
図2に従来の多軸サーボドライバの構成図を示す。101は多軸サーボドライバであり、位置制御、速度制御などの処理を実行するCPU103と、制御するサーボモータの数、すなわち制御軸数を格納する制御軸数設定値104と、位置制御および速度制御を実行する制御周期を格納する制御周期設定値106と、前記制御周期設定値106に設定された制御周期にしたがって制御周期信号S1を出力する制御周期発生回路105と、位置制御を行う位置制御部107と、速度制御を行う速度制御部108と、一つのサーボモータを制御するために電流制御部112を内蔵しCPU103とは独立したタイミングで電流制御を行う機能を有する電流制御LSI112とサーボモータ115に電流を流し回転動作させるモータ駆動パワー部114から構成されるサーボアンプ111複数とから構成される。102はパラメータ設定装置であり、制御するサーボモータの数(制御軸数)および位置制御および速度制御を実行する制御周期を設定する。設定された制御軸数は制御軸数設定値104に格納され、設定された制御周期は制御周期設定値106に格納される。なお、制御軸数設定値104および制御周期設定値106は書き換え可能な不揮発メモリに記憶されるようになっている。115はサーボモータであり、フィードバック制御を行うためのエンコーダ116が連結されている。
このように、従来の一つのCPUによって複数のサーボモータを制御する多軸モータ制御装置では、制御する複数のサーボモータの数を制御軸数として格納する制御軸数設定値と、位置制御または速度制御を実行する制御周期を格納する制御周期設定値の2つの値をパラメータ設定装置により予め設定しておき、制御周期にしたがって複数のサーボモータを制御している。(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−262636号公報
従来の装置では制御するサーボアンプの数が決まっていたため、制御周期は一定であり、ハード構成などにより変更することはなかった。このため、サーボアンプの追加や削除などのハード構成の変更に対してフレキシブルに対応することができない。また、手動に頼った制御周期の設定はCPUの処理時間の不足や、CPU機能を制限する原因にもなる。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、軸の追加や削除に対応でき、さらにCPUの機能を最大限に発揮できる多軸モータ制御装置とその制御方法を提供することを目的とする。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、軸の追加や削除に対応でき、さらにCPUの機能を最大限に発揮できる多軸モータ制御装置とその制御方法を提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1記載の発明は、多軸の位置制御処理と速度制御処理を実行するCPUと制御軸数を格納する制御軸数格納部と制御周期を格納する制御周期格納部と前記速度制御処理で生成したトルク指令をモータ制御部へ送信する第1通信部とを備える多軸制御部と、前記トルク指令を受信する第2通信部と前記トルク指令とモータ電流に基づいて電圧指令を生成する電流制御部と前記電圧指令を電力増幅しモータを駆動するモータ駆動部とを備える複数のモータ制御部と、を備える多軸モータ制御装置において、前記多軸制御部は制御軸数に対応した制御周期を格納した制御周期テーブル格納部部を備え、前記モータ制御部は、IDを格納するID格納部を備え、前記多軸制御部は定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出して制御軸数を確認し、確認した制御軸数を前記制御軸数格納部に格納し、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出して制御周期格納部に格納し、読み出した制御周期を前記位置制御処理および前記速度制御処理の制御周期とすることを特徴とするものである。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の多軸モータ制御装置において、前記制御周期テーブル格納部は、前記CPUの性能を最大限に発揮するようあらかじめ制御軸数対制御周期の関係を格納したことを特徴とするものである。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の多軸モータ制御装置において、前記多軸制御部の制御軸数格納部と制御周期格納部とを削除し、前記多軸制御部は、定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出して制御軸数を確認し、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出し、読み出した制御周期を前記位置制御処理と前記速度制御処理の制御周期とすることを特徴とするものである。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の多軸モータ制御装置において、前記第1通信部と前記第2通信部との通信はシリアル通信であることを特徴とするものである。
請求項5記載の発明は、多軸の位置制御処理と速度制御処理を実行するCPUと制御軸数を格納する制御軸数格納部と制御周期を格納する制御周期格納部と前記速度制御処理で生成したトルク指令をモータ制御部へ送信する第1通信部と制御軸数に対応した制御周期を格納した制御周期テーブル格納部部とを備える多軸制御部と、前記トルク指令を受信する第2通信部と前記トルク指令とモータ電流に基づいて電圧指令を生成する電流制御部と前記電圧指令を電力増幅しモータを駆動するモータ駆動部とIDを格納したID格納部とを備える複数のモータ制御部と、を備える多軸モータ制御装置の制御方法において、前記多軸制御部は、定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出すステップと、IDから制御軸数を確認するステップと、確認した制御軸数を前記制御軸数格納部に格納するステップと、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出すステップと、読み出した制御周期を制御周期格納部に格納するステップと、読み出した制御周期を前記位置制御処理および前記速度制御処理の制御周期とするステップと、を備えることを特徴とするものである。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の多軸モータ制御装置の制御方法において、定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出すステップと、IDから制御軸数を確認するステップと、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出すステップと、読み出した制御周期を前記位置制御処理および前記速度制御処理の制御周期とするステップと、を備えることを特徴とするものである。
請求項1記載の発明は、多軸の位置制御処理と速度制御処理を実行するCPUと制御軸数を格納する制御軸数格納部と制御周期を格納する制御周期格納部と前記速度制御処理で生成したトルク指令をモータ制御部へ送信する第1通信部とを備える多軸制御部と、前記トルク指令を受信する第2通信部と前記トルク指令とモータ電流に基づいて電圧指令を生成する電流制御部と前記電圧指令を電力増幅しモータを駆動するモータ駆動部とを備える複数のモータ制御部と、を備える多軸モータ制御装置において、前記多軸制御部は制御軸数に対応した制御周期を格納した制御周期テーブル格納部部を備え、前記モータ制御部は、IDを格納するID格納部を備え、前記多軸制御部は定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出して制御軸数を確認し、確認した制御軸数を前記制御軸数格納部に格納し、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出して制御周期格納部に格納し、読み出した制御周期を前記位置制御処理および前記速度制御処理の制御周期とすることを特徴とするものである。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の多軸モータ制御装置において、前記制御周期テーブル格納部は、前記CPUの性能を最大限に発揮するようあらかじめ制御軸数対制御周期の関係を格納したことを特徴とするものである。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の多軸モータ制御装置において、前記多軸制御部の制御軸数格納部と制御周期格納部とを削除し、前記多軸制御部は、定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出して制御軸数を確認し、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出し、読み出した制御周期を前記位置制御処理と前記速度制御処理の制御周期とすることを特徴とするものである。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の多軸モータ制御装置において、前記第1通信部と前記第2通信部との通信はシリアル通信であることを特徴とするものである。
請求項5記載の発明は、多軸の位置制御処理と速度制御処理を実行するCPUと制御軸数を格納する制御軸数格納部と制御周期を格納する制御周期格納部と前記速度制御処理で生成したトルク指令をモータ制御部へ送信する第1通信部と制御軸数に対応した制御周期を格納した制御周期テーブル格納部部とを備える多軸制御部と、前記トルク指令を受信する第2通信部と前記トルク指令とモータ電流に基づいて電圧指令を生成する電流制御部と前記電圧指令を電力増幅しモータを駆動するモータ駆動部とIDを格納したID格納部とを備える複数のモータ制御部と、を備える多軸モータ制御装置の制御方法において、前記多軸制御部は、定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出すステップと、IDから制御軸数を確認するステップと、確認した制御軸数を前記制御軸数格納部に格納するステップと、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出すステップと、読み出した制御周期を制御周期格納部に格納するステップと、読み出した制御周期を前記位置制御処理および前記速度制御処理の制御周期とするステップと、を備えることを特徴とするものである。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の多軸モータ制御装置の制御方法において、定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出すステップと、IDから制御軸数を確認するステップと、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出すステップと、読み出した制御周期を前記位置制御処理および前記速度制御処理の制御周期とするステップと、を備えることを特徴とするものである。
請求項1乃至4記載の発明によると、軸の追加や削除に対応でき、さらにCPUの機能を最大限に発揮できる多軸モータ制御装置を提供することができる。
請求項5および6記載の発明によると、軸の追加や削除に対応でき、さらにCPUの機能を最大限に発揮できる多軸モータ制御装置の制御方法を提供することができる
請求項5および6記載の発明によると、軸の追加や削除に対応でき、さらにCPUの機能を最大限に発揮できる多軸モータ制御装置の制御方法を提供することができる
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図1は、本発明の多軸モータ制御装置の構成を示すブロック図である。図1において、1は多軸モータ制御装置、2は多軸制御部、3〜5はモータ制御部である。多軸制御部2を構成するものとして、6はCPU、10はDPRAM、11は第1通信部、12は制御軸格納部、13は制御周期発生部、14は制御周期格納部、15は制御周期テーブル格納部である。CPU6の処理として、7は位置制御処理、8は速度制御処理、9はラウンド処理および割り込み処理である。また、モータ制御部3〜5を構成するものとして、16は電流制御部、17はモータ駆動部、18はID格納部、19はDPRAM、20は第2通信部である。21〜23はモータ、24〜25はエンコーダであり、27は上位システム、28はパラメータ設定装置である。
次に動作について説明する。パラメータ設定装置28は、セットアップ時に多軸制御部2およびモータ制御3〜5に制御定数などのパラメータを設定すると同時にモータ制御部のIDを読み込むIDリードコマンドを送信する。多軸制御部2は、パラメータ設定装置28のIDリードコマンドを受信して全てのモータ制御部3〜5のIDを読み出して制御軸数を確認し、確認した制御軸数を制御軸数格納部に12に格納する。読み出しは第1通信部11と第2通信部20間をシリアル通信を介して行われる。次に多軸制御部2は、制御周期テーブル格納部15から対応した制御周期を読み出して制御周期格納部14に格納し、位置制御処理7と速度制御処理6の制御周期とする。セットアップ時以外の定常運転状態では、上位システム27は、コマンドを多軸制御部2に送信し、多軸制御部2から応答を受信する。多軸制御部2は、コマンドを解釈し、全てのモータ制御部の位置制御処理と速度制御処理を実行してトルク指令を生成し、第1DPRAM10と第1通信部11を介して全てのモータ制御部3〜5に送信する。制御周期発生部13は優先順位の異なる複数の割り込み信号を発生し、CPU6のラウンド処理と割り込み処理を制御する。
次にモータ制御3の動作について説明する。モータ制御部3の第2通信部は、トルク指令を受信し、トルク指令を電流制御部16に与える。電流制御部16はトルク指令を電流指令に変換し、電流指令とモータ電流に基づいて電圧指令を生成する。モータ駆動部17は電圧指令を電力増幅してモータ21を駆動する。モータ21に結合されているエンコーダ24はモータ位置を検出しモータ制御部3に送信する。モータ制御部3はモータ位置を電流制御部16とモータ駆動部17に与えるとともに第2DPRAM19と第2通信部20を介して多軸制御部2へ送信する。ID格納部には、モータ制御部のID(制御部の形式・仕様・軸番号、接続されているモータ形式・仕様、エンコーダ形式・仕様)が格納されている。
本発明が従来の多軸モータ制御装置と異なるのは、制御周期テーブル格納部を設けてセットアップ時などに制御軸数を確認し、制御軸数に対応した制御周期を読み出し、読み出した制御周期で位置制御処理、速度制御処理を実行しCPUの性能を最大限発揮させることである。
図3は本発明の多軸モータ制御装置の制御方法を示すフローチャートである。図3のステップST1で定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出し、ステップST2でIDから制御軸数を確認し、ステップST3で確認した制御軸数を制御軸数格納部に格納し、ステップST4で制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出し、ステップST5で読み出した制御周期を制御周期格納部に格納し、ステップST6で読み出した制御周期を前記位置制御処理および前記速度制御処理の制御周期とする。
1 多軸モータ制御装置
2 多軸制御部
3〜5 モータ制御部
6 CPU
7 位置制御処理
8 速度制御処理
9 ラウンド処理および割り込み処理部
10 DPRAM
11 第1通信部
12 制御軸格納部
13 制御周期発生部
14 制御周期格納部
15 制御周期テーブル格納部
16 電流制御部
17 モータ駆動部
18 ID格納部
19 DPRAM
20 第2通信部
21〜23 モータ
24〜25 エンコーダ
27 上位システム
28 パラメータ設定装置
2 多軸制御部
3〜5 モータ制御部
6 CPU
7 位置制御処理
8 速度制御処理
9 ラウンド処理および割り込み処理部
10 DPRAM
11 第1通信部
12 制御軸格納部
13 制御周期発生部
14 制御周期格納部
15 制御周期テーブル格納部
16 電流制御部
17 モータ駆動部
18 ID格納部
19 DPRAM
20 第2通信部
21〜23 モータ
24〜25 エンコーダ
27 上位システム
28 パラメータ設定装置
Claims (6)
- 多軸の位置制御処理と速度制御処理を実行するCPUと制御軸数を格納する制御軸数格納部と制御周期を格納する制御周期格納部と前記速度制御処理で生成したトルク指令をモータ制御部へ送信する第1通信部とを備える多軸制御部と、前記トルク指令を受信する第2通信部と前記トルク指令とモータ電流に基づいて電圧指令を生成する電流制御部と前記電圧指令を電力増幅しモータを駆動するモータ駆動部とを備える複数のモータ制御部と、を備える多軸モータ制御装置において、
前記多軸制御部は制御軸数に対応した制御周期を格納した制御周期テーブル格納部を備え、
前記モータ制御部は、IDを格納するID格納部を備え、
前記多軸制御部は、定常運転前に前記第1通信部と前記第2通信部を介して全てのモータ制御部のIDを読み出して制御軸数を確認し、確認した制御軸数を前記制御軸数格納部に格納し、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出して制御周期格納部に格納し、読み出した制御周期を前記位置制御処理と前記速度制御処理の制御周期とすることを特徴とする多軸モータ制御装置。 - 前記制御周期テーブル格納部は、前記CPUの性能を最大限に発揮するようあらかじめ制御軸数対制御周期の関係を格納したことを特徴とする請求項1記載の多軸モータ制御装置。
- 前記多軸制御部の制御軸数格納部と制御周期格納部とを削除し、前記多軸制御部は、定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出して制御軸数を確認し、制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出し、読み出した制御周期を前記位置制御処理と前記速度制御処理の制御周期とすることを特徴とする請求項1記載の多軸モータ制御装置。
- 前記第1通信部と前記第2通信部との通信はシリアル通信であることを特徴とする請求項1記載の多軸モータ制御装置。
- 多軸の位置制御処理と速度制御処理を実行するCPUと制御軸数を格納する制御軸数格納部と制御周期を格納する制御周期格納部と前記速度制御処理で生成したトルク指令をモータ制御部へ送信する第1通信部と制御軸数に対応した制御周期を格納した制御周期テーブル格納部とを備える多軸制御部と、前記トルク指令を受信する第2通信部と前記トルク指令とモータ電流に基づいて電圧指令を生成する電流制御部と前記電圧指令を電力増幅しモータを駆動するモータ駆動部とIDを格納したID格納部とを備える複数のモータ制御部と、を備える多軸モータ制御装置の制御方法において、
前記多軸制御部は、
定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出すステップと、
IDから制御軸数を確認するステップと、
確認した制御軸数を前記制御軸数格納部に格納するステップと、
制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出すステップと、
読み出した制御周期を制御周期格納部に格納するステップと、
読み出した制御周期を前記位置制御処理および前記速度制御処理の制御周期とするステップと、
を備えることを特徴とする多軸モータ制御装置の制御方法。 - 定常運転前に全てのモータ制御部のIDを読み出すステップと、
IDから制御軸数を確認するステップと、
制御周期テーブル格納部から対応した制御周期を読み出すステップと、
読み出した制御周期を前記位置制御処理および前記速度制御処理の制御周期とするステップと、
を備えることを特徴とする請求項5記載の多軸モータ制御装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007264529A JP2009095165A (ja) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | 多軸モータ制御装置とその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007264529A JP2009095165A (ja) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | 多軸モータ制御装置とその制御方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=40666584
Family Applications (1)
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JP2007264529A Pending JP2009095165A (ja) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | 多軸モータ制御装置とその制御方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2009095165A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102130640A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-07-20 | 南京雪曼机电科技有限公司 | 多轴同步伺服驱动系统及其同步控制方法 |
JP2012100422A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 射出成形機 |
CN104201940A (zh) * | 2014-09-26 | 2014-12-10 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种电机控制系统及方法 |
-
2007
- 2007-10-10 JP JP2007264529A patent/JP2009095165A/ja active Pending
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