JP7559635B2 - CONTROL SYSTEM, DRIVER, ELECTRIC MOTOR, CONTROL DEVICE, AND CONTROL METHOD - Google Patents
CONTROL SYSTEM, DRIVER, ELECTRIC MOTOR, CONTROL DEVICE, AND CONTROL METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- JP7559635B2 JP7559635B2 JP2021041885A JP2021041885A JP7559635B2 JP 7559635 B2 JP7559635 B2 JP 7559635B2 JP 2021041885 A JP2021041885 A JP 2021041885A JP 2021041885 A JP2021041885 A JP 2021041885A JP 7559635 B2 JP7559635 B2 JP 7559635B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- driver
- packet
- daisy chain
- chain structure
- electric motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/46—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
本発明は、制御システム、ドライバ、電動機、制御装置、および制御方法に関するものである。 The present invention relates to a control system, a driver, an electric motor, a control device, and a control method.
サーボドライバ(サーボドライブ、単にドライバともいう)と電動機間は動力線とエンコーダの信号線とが別々に配線されている。このため、配線作業の負荷が大きい。その結果として、配線作業がコスト増加の要因ともなる。そこで、例えば、シリアルエンコーダを内蔵した複数のモータと、サーボドライブとシリアルエンコーダを接続する通信線と、シリアルエンコーダとサーボドライブを接続する電源線とで構成されるサーボシステムにおいて、電源線と通信線は共通で、デイジーチェーン状に接続したものが提案されている(例えば、下記特許文献1)。 The power line and the encoder signal line are wired separately between the servo driver (servo drive, or simply driver) and the electric motor. This makes the wiring work a heavy burden. As a result, the wiring work also increases costs. Therefore, for example, in a servo system consisting of multiple motors with built-in serial encoders, a communication line connecting the servo drive and the serial encoder, and a power line connecting the serial encoder and the servo drive, a system has been proposed in which the power line and the communication line are common and connected in a daisy chain (for example, see Patent Document 1 below).
しかしながら、制御システムが複雑化すると、例えば、PLC等の制御装置に複数のドライバと電動機が接続される構成もあり得る。 However, as the control system becomes more complex, it is possible that multiple drivers and motors are connected to a control device such as a PLC.
本発明の目的は、複数のドライバを含む複雑な制御システムにおいて、信号線を簡略化し、配線作業の負荷とコストを低減することにある。 The objective of the present invention is to simplify signal lines and reduce the burden and cost of wiring work in complex control systems that include multiple drivers.
本発明による実施形態は以下の制御システムによって例示される。第1の側面では、この制御システムは、
電動機を駆動するドライバと前記電動機の回転に関する物理量を検出するエンコーダを有する前記電動機とを含む複数の制御機構と、
前記複数の制御機構を制御する制御装置と、を備え、
前記複数の制御機構に含まれるそれぞれの前記ドライバ、それぞれの前記電動機および前記制御装置は、パケット転送とそれぞれの前記エンコーダへの電源供給とが可能なデイジーチェーン構造のネットワークで接続され、
前記制御装置は、パケット内で前記複数の制御機構のそれぞれのドライバに対応する領域にそれぞれのドライバ宛の指令を設定して前記パケットを前記デイジーチェーン構造の次の接続先に送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれのドライバは、前記デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域から前記制御装置から自身に宛てた指令を取得し、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれの電動機は、受信したパケット内の自身に対応する領域に前記それぞれの電動機が有するエンコーダによって検出された物理量を設定して、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信する。
An embodiment according to the invention is exemplified by the following control system: In a first aspect, the control system comprises:
A plurality of control mechanisms including a driver for driving an electric motor and an electric motor having an encoder for detecting a physical quantity related to the rotation of the electric motor;
A control device that controls the plurality of control mechanisms,
the drivers, the motors, and the control devices included in the plurality of control mechanisms are connected to a network having a daisy chain structure capable of packet transfer and power supply to the encoders,
the control device sets a command addressed to each driver in an area corresponding to each driver of the plurality of control mechanisms within the packet, and transmits the packet to a next connection destination in the daisy chain structure;
Each driver of the plurality of control mechanisms obtains a command addressed to itself from the control device from a region corresponding to itself in a packet received from a source of the daisy chain structure, and transmits the received packet to a next destination in the daisy chain structure;
Each electric motor of the multiple control mechanisms sets the physical quantity detected by the encoder possessed by that electric motor in the area corresponding to it in the received packet, and transmits the received packet to the next destination in the daisy chain structure.
本制御システムでは、それぞれの電動機は、それぞれの電動機が有するエンコーダによって検出された物理量をパケット内の自身に対応する領域に設定することによってデイジ
ーチェーン構造で接続されるドライバに引き渡すことができる。したがって、ドライバと電動機との間で、個別に、電動機が有するエンコーダによって検出された物理量を引き渡すための通信線が不要となる。
In this control system, each motor can transfer the physical quantity detected by its own encoder to the driver connected in a daisy chain structure by setting the physical quantity in the packet corresponding to the motor. Therefore, communication lines for transferring the physical quantities detected by the encoders of the motors between the driver and the motors are not required.
第2の側面では、前記デイジーチェーン構造のネットワークの末端において前記パケットは折り返して転送され、
前記複数の制御機構のそれぞれのドライバは、前記折り返して転送されたパケット内の自身に対応する領域から前記それぞれのドライバに対応する電動機において検出された前記物理量を取得する。
In a second aspect, the packet is forwarded by looping back at an end of the network having the daisy chain structure;
The drivers of the plurality of control mechanisms each obtain the physical quantity detected in the electric motor corresponding to the respective driver from the region corresponding to the driver in the packet that has been returned and transferred.
本制御システムでは、デイジーチェーン構造のネットワークの末端において折り返して転送されるパケットによって、それぞれの電動機が有するエンコーダによって検出された物理量が上記デイジーチェーン構造で接続されるドライバに引き渡される。したがって、パケットがデイジーチェーン構造を一往復することで、制御装置からドライバへの指令と、電動機からドライバへの前記物理量の引き渡しが実行できる。 In this control system, the physical quantities detected by the encoders of each electric motor are passed to the drivers connected in the daisy chain structure by packets that are folded back and forwarded at the end of the daisy chain network. Therefore, a packet making one round trip through the daisy chain structure can execute commands from the control device to the driver and pass the physical quantities from the electric motor to the driver.
第3の側面では、前記複数の制御機構のそれぞれにおいて、ドライバは対応する電動機よりも前記制御装置に近い位置でデイジーチェーン構造に接続される。この配置関係により、パケットがデイジーチェーン構造を一往復することで、制御装置からドライバへの指令と、電動機からドライバへの前記物理量の引き渡しが実現される。 In a third aspect, in each of the multiple control mechanisms, the driver is connected to the daisy chain structure at a position closer to the control device than the corresponding electric motor. With this arrangement, a packet makes a round trip through the daisy chain structure, thereby realizing the transmission of commands from the control device to the driver and the delivery of the physical quantity from the electric motor to the driver.
第4の側面では、前記制御装置は、前記デイジーチェーン構造の始点に接続され、前記パケットを送出し、
前記送出されたパケットが前記デイジーチェーン構造の末端との間を往復する間に、前記複数の制御機構のそれぞれの電動機は、受信したパケット内に前記物理量を設定し、
前記送出されたパケットが前記デイジーチェーン構造の末端との間を一度往復した後、前記制御装置は前記一度往復したパケットを再度送出し、
前記複数の制御機構のそれぞれのドライバは、前記再度送出されたパケット内の自身に対応する領域から前記それぞれのドライバに対応する電動機において検出された前記物理量を取得する。
In a fourth aspect, the control device is connected to a start point of the daisy chain structure and transmits the packet;
While the transmitted packet is traveling back and forth between the terminal end of the daisy chain structure, each motor of the plurality of control mechanisms sets the physical quantity in the received packet;
After the transmitted packet has traveled back and forth once between the terminal of the daisy chain structure, the control device re-transmits the packet that has traveled back and forth once;
The drivers of the respective control mechanisms acquire the physical quantities detected in the electric motors corresponding to the respective drivers from the regions corresponding to the respective drivers in the retransmitted packets.
この構成により、パケットがデイジーチェーン構造の末端との間を二度往復することで、制御装置からドライバへの指令と、電動機からドライバへの前記物理量の引き渡しが実現される。この場合には、ドライバは対応する電動機よりも制御装置に近い位置でデイジーチェーン構造に接続される必要がない。そのため、ドライバと対応する電動機との配置および接続の自由度が増加する。 With this configuration, the packet travels back and forth twice between the ends of the daisy chain structure, realizing commands from the control device to the driver and the transfer of the physical quantity from the motor to the driver. In this case, the driver does not need to be connected to the daisy chain structure at a position closer to the control device than the corresponding motor. This increases the freedom of arrangement and connection between the driver and the corresponding motor.
第5の側面では、本発明の一実施形態は、上記ドライバとして特定できる。 In a fifth aspect, one embodiment of the present invention can be identified as the driver described above.
第6の側面では、本発明の一実施形態は、上記電動機として特定できる。 In a sixth aspect, one embodiment of the present invention can be identified as the electric motor described above.
第7の側面では、本発明の一実施形態は、上記制御装置として特定できる。 In a seventh aspect, one embodiment of the present invention can be identified as the above-mentioned control device.
第8の側面では、本発明の一実施形態は、制御システムにおける制御方法として特定できる。 In an eighth aspect, one embodiment of the present invention can be identified as a control method in a control system.
本実施形態の少なくとも1つの側面では、複数のドライバを含む複雑な制御システムにおいて、信号線が簡略化されるので、配線作業の負荷とコストを低減することができる。 In at least one aspect of this embodiment, in a complex control system including multiple drivers, signal lines are simplified, thereby reducing the burden and cost of wiring work.
以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、本実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。なお、本実施形態において登場するデータは自然言語により説明される。しかし、より具体的には、本実施形態に登場するデータは、コンピュータが認識可能な疑似言語、指令、パラメータ、マシン語等で処理される。また、これらのデータは、主記憶装置または二次記憶装置の記憶領域に、バイナリデータ、文字列等の形式で保存される。 An embodiment according to one aspect of the present invention (hereinafter, also referred to as "the present embodiment") will be described below with reference to the drawings. However, the present embodiment described below is merely an example of the present invention in every respect. It goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. In other words, in implementing the present invention, a specific configuration according to the present embodiment may be appropriately adopted. Note that the data appearing in this embodiment is explained in natural language. However, more specifically, the data appearing in this embodiment is processed in pseudo-language, commands, parameters, machine language, etc. that can be recognized by a computer. Furthermore, these data are stored in the form of binary data, character strings, etc. in the storage area of the main storage device or secondary storage device.
<適用例>
まず、図1を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1は、本実施形態に係る制御システム100を例示する。ただし、図1のように、この制御システム100は、例えば、工場のオートメーションシステム、運送業者の集配センタの集配システム、通販業者の発送センタ、多関節ロボット、建設機械等である。図1のように、制御システム100は、複数のモータM1乃至M4と、モータM1乃至M4を駆動するサーボドライバ(以下、単にドライバという)D1乃至D4と制御装置10を有している。図1において、モータM1乃至M4とドライバD1乃至D4とは、ドライバD1等からモータM1等へ電力を供給するための動力線LP1乃至LP4で接続されている。なお、モータは電動機ともいう。
<Application Examples>
First, an example of a scene to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 illustrates a
これらのモータM1等、ドライバD1等、および制御装置10は、通信線LCで接続されている。通信線LCは、制御装置10、ドライバD1等、およびモータN1等をデイジーチェーンで接続し、ネットワークN1を形成する。デイジーチェーンは、ネットワーク
を構成するノード間の接続の仕方の1つである。デイジーチェーンでは、1番目のノードに2番目のノードが接続され、2番目のノードに3番目のノードが接続される。なお、ネットワークN1は、1本のデイジーチェーンとは限られず、分岐部BRにより、複数の経路に分岐可能である。
These motors M1, etc., drivers D1, etc., and
ここで、ネットワークN1としては、例えば、EtherCATP(登録商標)を例示できる。
ネットワークN1では、制御装置10がマスタノードであり、モータM1等、ドライバD1等がスレーブノードとなる。
Here, the network N1 may be, for example, EtherCATP (registered trademark).
In the network N1, the
図1のように、制御システム100は、例えば、4軸を制御するシステムということができる。しかし、スレーブノードの数が図1のように8個に限定される訳ではない。すなわち、モータM1等の数、ドライバD1等の数は、それぞれ3個以下であってもよいし、それぞれ5個以上であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
ネットワークN1では、スレーブノードのノードごとに、パケット内でデータを入出力する可能な領域が決められている。そして、マスタノードから送信されたパケットが最下流(末端)のスレーブノードまで届いて折り返され、再びマスタノードに戻って、ネットワークN1を一巡する間に、マスタノードと全てのスレーブノードとの間のデータ交換が完了する。 In network N1, the possible areas for inputting and outputting data within a packet are determined for each slave node. Then, a packet sent from the master node reaches the most downstream (end) slave node, is turned around, and returns to the master node again. In the time it takes to make one circuit of network N1, data exchange between the master node and all slave nodes is completed.
さらに、ネットワークN1では、通信線LCは、例えば、Ethernet(登録商標)の信号線と電源線を含む。したがって、通信線LCは、例えば、IEEE 802.3標準Ethernet(登録商標)フレームでの情報の送受信が可能なデータ線と、マスタノードからスレーブノードへの電源供給が可能な電源線を含む。ネットワークN1は、パケット転送とそれぞれのエンコーダへの電源供給とが可能なデイジーチェーン構造のネットワークの一例と言える。 Furthermore, in network N1, the communication line LC includes, for example, an Ethernet (registered trademark) signal line and a power line. Therefore, the communication line LC includes, for example, a data line capable of sending and receiving information in an IEEE 802.3 standard Ethernet (registered trademark) frame, and a power line capable of supplying power from the master node to the slave node. Network N1 can be said to be an example of a network with a daisy chain structure capable of packet transfer and supplying power to each encoder.
制御装置10は、例えば、Programmable Logic Controller(PLC)、サーボコント
ローラ等と呼ばれるものである。制御装置10は、マイクロプロセッサ等のCentral Processing Unit(CPU)およびメモリを内蔵し、ユーザが変更可能なプログラムによって
機器を制御する。なお、制御装置10は、通信線LSの通信インターフェースを有する。制御装置10のCPUは、デイジーチェーンで接続された通信線LSを通じて通信を実行する。
The
ドライバD1等は、制御装置10からの目標値の指示を受け、モータM1等に電力を供給し、モータM1等を制御する。目標値は、例えば、モータM1等の軸の回転位置、回転速度、回転力等である。なお、ドライバD1等は、CPUを含むコントローラと通信線LSの通信インターフェースを有し、デイジーチェーンで接続された通信線LSを通じて通信を実行する。
The driver D1 etc. receives target value instructions from the
モータM1等は内部に通信装置とエンコーダを有している。通信装置は、CPUを含むコントローラと通信線LSの通信インターフェースを有し、デイジーチェーンで接続された通信線LSを通じて通信を実行する。エンコーダは、モータM1等の軸の回転位置(回転角度)、回転数、または、回転速度等のモータの回転に関する物理量を検出する。エンコーダは、通信線LCの電源線から電源供給を受け、例えば、光センサを動作させて、モータM1等の軸の回転を検出する。そして、通信装置は、通信線LCのデータ線により、エンコーダで検出された物理量(回転位置、回転数、回転速度等)を制御装置10またはドライバD1等に通知する。ドライバD1等は、エンコーダで検出された物理量を基に、モータM1の回転位置、回転速度、回転力等が目標値に近づくようにモータM1等を制御する。なお、ドライバD1等とモータM1等の組み合わせは、制御機構の一例と言える。
The motor M1 etc. has a communication device and an encoder inside. The communication device has a controller including a CPU and a communication interface of a communication line LS, and executes communication through the communication line LS connected in a daisy chain. The encoder detects physical quantities related to the rotation of the motor, such as the rotation position (rotation angle), number of rotations, or rotation speed of the shaft of the motor M1 etc. The encoder receives power supply from the power line of the communication line LC, and detects the rotation of the shaft of the motor M1 etc. by operating, for example, an optical sensor. The communication device then notifies the
<比較例>
図2は、比較例に係る制御システム500を例示する。制御システム500は、制御装置50と、ドライバD51、D52と、モータM51、M51とを有する。制御システム500では、制御装置50とドライバD1等は、図1の場合と同様、通信線LC50で接続され、モーションネットワークを形成する。しかし、比較例においては、ドライバD51、D52は、モータM51、M52に動力線LP51、LP52により電力を供給する。また、比較例においては、ドライバD51、D52は、モータM51、M52に付属するエンコーダからエンコーダ線LE51、LE52を介して、モータM51、M52の回転位置、回転速度等の検出値を受け取る。
Comparative Example
2 illustrates a
すなわち、比較例においては、ドライバD51等とモータM51等の間は動力線LP1等とエンコーダ線LE1等で、別々に配線が必要である。また、ノイズの影響を避けるため動力線とエンコーダ線は分離して設置する必要がある。そのため、ドライバD51等とモータM51等との間に距離がある場合、長距離の動力線LP1等とエンコーダ線LE1等をそれぞれ配線することになる。また、モーションネットワーク用の通信線LC50とエンコーダ線LE51等はそれぞれ専用の通信線となっている。そのため、ユーザは、それぞれの専用のケーブル線種を準備しなければならない。 In other words, in the comparative example, separate wiring is required between the driver D51 etc. and the motor M51 etc. using power lines LP1 etc. and encoder lines LE1 etc. Also, to avoid the effects of noise, the power lines and encoder lines must be installed separately. Therefore, if there is a distance between the driver D51 etc. and the motor M51 etc., long-distance power lines LP1 etc. and encoder lines LE1 etc. will have to be wired separately. Also, the communication line LC50 for the motion network and the encoder line LE51 etc. are each dedicated communication lines. Therefore, the user must prepare dedicated cable line types for each.
<実施形態1>
以下、図3から図11を参照して、本実施形態の制御システム100A乃至100Dを説明する。
<Embodiment 1>
Hereinafter, the
(構成)
図3は、本実施形態の制御システム10Aを例示する図である。図1のように、制御システム100Aは、複数のモータM1、M2と、モータM1等を駆動するドライバD1、D2と、制御装置10を有している。図3においても、図1と同様、モータM1、M2とドライバD1、D2とは、ドライバD1等からモータM1等へ電力を供給するための動力線LP1、LP2で接続されている。制御システム100Aは、例えば、2軸を制御するシステムということができる。
(composition)
Fig. 3 is a diagram illustrating a control system 10A of this embodiment. As in Fig. 1, the
また、図3においても、図1と同様、モータM1等、ドライバD1等、および制御装置10は、通信線LCで接続されている。通信線LCは、制御装置10、ドライバD1等、およびモータM1等をデイジーチェーンで接続し、図1に例示したネットワークN1を形成する。なお、図3では、図1の分岐部BRは例示されていない。しかし、本実施形態および以下で述べる他の実施形態においても、通信線LCによるデイジーチェーンは、分岐部BRで複数の経路に分岐可能である。制御装置10、ドライバD1等、およびモータM1等については、図1で述べたものと同様である。
Also, in FIG. 3, like FIG. 1, the motors M1, etc., the driver D1, etc., and the
制御システム100Aにおいても、通信線LCにより、ドライバD1等からモータM1等に付属するエンコーダに給電される。そして、エンコーダで検出したモータD1等の回転位置、回転数、回転速度等の物理量が通信線LCにより制御装置10に通知される。したがって、制御システム100Aにおいても、制御装置10から個別にドライバD1、D2にエンコーダ線LE1、LE2等を配線する必要がない。すなわち、通信線LCのデイジーチェーンがあればよい。
In the
図4は、本実施形態におけるモータM1、M2およびドライバD1、D2の他の配置を例示する。図4においては、制御装置10に近い位置にドライバD1、D2が配置され、これら制御装置10、ドライバD1、D2等から離れた位置にモータM1、M2が配置されることが想定されている。このように、ドライバD1等とモータM1等が距離をおいて配置される場合、比較例の図21場合に対して、図3の制御システム100Aは、エンコ
ーダ線LE1等の配線が不要となり、効果が大きくなる。
Fig. 4 illustrates another arrangement of the motors M1, M2 and the drivers D1, D2 in this embodiment. In Fig. 4, it is assumed that the drivers D1, D2 are arranged in a position close to the
図5は、図2の比較例と同様にモータM1、M2およびドライバD1、D2を配置した制御システム100Bを例示する図である。図5では、図2と同様の構成の制御システム500Bも比較のために例示されている。
Figure 5 illustrates a
図5のように、制御システム500Bでは、ドライバ51とモータM51を接続するエンコーダ線LE1、ドライバ52とモータM52を接続するエンコーダ線LE2が配線されている。一方、本実施形態の制御システム100Bでは、通信線LCの1系統のデイジーチェーンが配線されれば、モータM1、M2からドライバD1、D2にモータM1、M2に付属するエンコーダで検出された回転位置、回転速度等の物理量がフィードバック可能である。
As shown in FIG. 5, in the
図6は、配線を保護またはシールドするダクトT1、T2を用いた本実施形態の制御システム100Cを例示する図である。図6では、図2と同様の構成でダクトT51、T52を用いた制御システム500Cも比較のために例示されている。
Figure 6 illustrates an example of a
図6のように、比較例の制御システム500Cにおいて、動力線LP51、LP52とエンコーダ線LE51、LE52とは、ノイズによる干渉防止のため、それぞれ異なるダクトT51、T52に収納される。同様に、本実施形態の制御システム100Cにおいて、動力線LP1、LP2と通信線LCとは、それぞれ異なるダクトT1、T2に収納される。
As shown in FIG. 6, in the
図6のように、制御システム500Cの場合、2本のエンコーダ線LE51、LE52をダクトT51に通す必要がある。一方、本実施形態の制御システム100Cにおいては、ダクトT2を通る通信線LCは1本で済む。なお、図6は、2軸を制御する制御システム100Cの例である。3軸を制御する場合には、比較例の制御システム500Cの場合、ダクトT51に通るエンコーダ線は3本となり、本実施形態の制御システム100Cの場合、ダクトT2を通る通信線LCは1本で済む。これは、N(整数)軸を制御するシステムにおいて、N本のエンコーダ線を1本の通信線LCで置き換えることができるという一般化され得る効果である。また、例えば、制御装置10、ドライバD1、D2等を含む制御盤がモータM1、M2等から離れた位置に設置される場合に、本実施形態の効果は特に大きくなる。
As shown in FIG. 6, in the case of the
図7は、センサSN51等を含む比較例の制御システム500DとセンサSN1等を含む本実施形態の制御システム100Dを比較する図である。図7で左側に例示された制御システム500Dは、図6の制御システム500Cに対して、さらにセンサSN51、SN52が追加されたものである。一方、図7で右側に例示された制御システム100Dは、図6の制御システム100Cに対して、さらにセンサSN1、SN2が追加されたものである。
Figure 7 is a diagram comparing a
制御システム500Dでは、センサSN1、SN2は、それぞれ、ダクトT51を通るセンサ線LS51、LS52によってドライバD51、D52に接続されている。一方、本実施形態の制御システム100Dでは、センサSN1、SN2は、いずれも、通信線LCのデイジーチェーンに接続すれば済む。したがって、制御システム100Dでは、2本のセンサ線LS51、LS52に代えて、1系統のデイジーチェーンの通信線LSが配線されればよい。これは、センサLS1等の数が、N(整数)個に増加した場合も、同様である。また、例えば、制御装置10、ドライバD1、D2等を含む制御盤がモータM1、M2等から離れた位置に設置される場合に、本実施形態の効果は特に大きくなる。
In the
ここで、センサSN1、SN2等の種類、および数に限定はない。センサSN1、SN2等は、検出部と、CPUを含むコントローラと、デイジーチェーンの通信線LSとの通信インターフェースを有する。検出部は、様々な物理量、化学成分、生体情報、画像、音等の少なくとも1つを含むデータを検出する。物理量とは、例えば、力学的またな電磁気学的な測定値、環境からの測定値等を含む。化学成分とは、例えば、物質または環境に含まれる分子その他の成分を含む。生体情報とは、例えば、人体、生物から得られる情報、環境から得られる生物情報等を含む。コントローラは、検出部で検出されたデータを通信インターフェースから、デイジーチェーンの通信線LSを介して次の宛先に送出する。これらのデータは、通信線LS上で授受されるパケット内における、センサSN1等に対応する入出力可能な領域に設定される。すなわち、センサSN1等は、物理量、化学成分、生体情報、画像および音の少なくとも1つを含むデータを検出し、デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域に検出したデータを設定して、デイジーチェーン構造の次の宛先に受信したパケットを送信する。このようにして、センサSN1等で検出されたデータがドライバD1、D2等、または制御装置10に伝達される。
Here, there is no limitation on the type and number of sensors SN1, SN2, etc. The sensors SN1, SN2, etc. have a detection unit, a controller including a CPU, and a communication interface with the daisy-chain communication line LS. The detection unit detects data including at least one of various physical quantities, chemical components, biological information, images, sounds, etc. The physical quantities include, for example, mechanical or electromagnetic measurements, measurements from the environment, etc. The chemical components include, for example, molecules and other components contained in a substance or the environment. The biological information includes, for example, information obtained from the human body or living organisms, biological information obtained from the environment, etc. The controller sends the data detected by the detection unit from the communication interface to the next destination via the daisy-chain communication line LS. These data are set in an input/output possible area corresponding to the sensor SN1, etc., in the packet exchanged on the communication line LS. That is, the sensor SN1 etc. detects data including at least one of physical quantities, chemical components, biological information, images, and sounds, sets the detected data in an area corresponding to itself in a packet received from a sender in the daisy chain structure, and transmits the received packet to the next destination in the daisy chain structure. In this way, the data detected by the sensor SN1 etc. is transmitted to the drivers D1, D2 etc., or the
(パケットのプロセスデータの構成と入出力のタイミング)
図1、図3乃至図7のように、制御装置10等はデイジーチェーンの始点に位置するといえる。すなわち、制御装置10、ドライバD1、モータM1、ドライバD2、モータM2、・・・のようにデイジーチェーン構造で接続されている。以下、このデイジーチェーン構造でのパケットへのデータの入出力をパケット内のプロセスデータの構成とともに説明する。
(Packet process data configuration and input/output timing)
1, 3 to 7, the
図8は、本実施形態の制御システム100A乃至100Dの通信線LCによるデイジーチェーンを介して授受されるパケットに含まれるプロセスデータの構成を例示する。プロセスデータとは、パケットのヘッダ情報およびフレームチェックシーケンス等を除外したデータ部分である。なお、図8では、プロセスデータの構成とともに、制御装置10の処理およびパケットがデイジーチェーンを1回目に巡回するときにアクセスするスレーブノードの処理も矢印で例示されている。
Figure 8 illustrates an example of the structure of process data contained in packets exchanged via a daisy chain using the communication lines LC of the
図8のように、プロセスデータは、デイジーチェーンに組み込まれたスレーブノードであるドライバD1、D2、・・・、およびモータM1、M2、・・・ごとに、読み書き可能な領域が予め指定されている。このような指定は、例えば、デイジーチェーンのネットワーク内のノード番号で識別可能なように実施すればよい。このような指定は、例えば、各スレーブノードがデイジーチェーンに接続されたときに実行されればよい。また、このような指定は、例えば、マスタノードとスレーブノードの間の初期設定で実行されるものでもよい。なお、図のように、本実施形態および以下に説明する他の実施形態において、モータM1、M2等には、エンコーダE1、E2等が付属する。そして、図8に例示されるプロセスデータは、ドライバD1宛て指令C1、ドライバD1宛てフィードバックF1、ドライバD2宛て指令C2、ドライバD2宛てフィードバックF2、・・・を含む。なお、本実施形態において、ドライバD1等およびモータM1等のスレーブノードがそれぞれ2個(合計4個)に限定される訳ではない。 As shown in FIG. 8, the process data is specified in advance as a readable/writable area for each of the drivers D1, D2, ..., which are slave nodes incorporated in the daisy chain, and the motors M1, M2, .... Such specification may be performed, for example, so that the nodes can be identified by node numbers in the daisy chain network. Such specification may be performed, for example, when each slave node is connected to the daisy chain. Also, such specification may be performed, for example, in the initial setting between the master node and the slave node. As shown in the figure, in this embodiment and other embodiments described below, the motors M1, M2, etc. are accompanied by encoders E1, E2, etc. The process data exemplified in FIG. 8 includes a command C1 addressed to the driver D1, a feedback F1 addressed to the driver D1, a command C2 addressed to the driver D2, a feedback F2 addressed to the driver D2, .... Note that in this embodiment, the number of slave nodes of the drivers D1, etc. and the motors M1, etc. is not limited to two each (four in total).
例えば、制御装置10は、ドライバD1宛て指令C1およびドライバD2宛て指令C2をパケットのそれぞれの領域に書き込み(矢印A1、A2)、パケットをデイジーチェーンに送出する。本実施形態では、デイジーチェーンは、図3のように、ドライバD1、モータM1、ドライバD2、モータM1の順に形成されているとする。なお、すでに述べたように、制御装置10、ドライバD1等、モータM1等およびセンサSN1等には通信線LSの通信インターフェースが設けられ、これらにより通信が実行される。ただし、本実施形態の説明では、制御装置10、ドライバD1等、モータM1等が通信するものと説明
する。制御装置10は、パケットをドライバD1に転送する。
For example, the
すると、ドライバD1がパケットを受信し、プロセスデータから、ドライバD1宛て指令C1を読み出す(矢印A3)。指令C1は、例えば、モータM1の回転位置、回転速度、回転力等の目標値である。ドライバD1は、パケットをモータM1に転送するとともに、プロセスデータから読み出した指令C1にしたがって、モータM1を制御する。なお、この時点では、ドライバD1宛てフィードバックF1は未設定であるので、ドライバD1は、フィードバックF1を取得できない。 Then, driver D1 receives the packet and reads out command C1 addressed to driver D1 from the process data (arrow A3). Command C1 is, for example, a target value for motor M1's rotational position, rotational speed, rotational force, etc. Driver D1 transfers the packet to motor M1 and controls motor M1 according to command C1 read out from the process data. Note that at this point, feedback F1 addressed to driver D1 has not been set, so driver D1 cannot obtain feedback F1.
次に、モータM1がパケットを受信すると、モータM1に付属するエンコーダE1が検出した回転位置、回転数、回転速度等の物理量をドライバD1宛てフィードバックF1の領域に書き込む(矢印A4)。そして、モータM1は、パケットをドライバD2に転送する。 Next, when motor M1 receives the packet, it writes the physical quantities, such as the rotational position, number of rotations, and rotational speed, detected by encoder E1 attached to motor M1 into the feedback F1 area addressed to driver D1 (arrow A4). Motor M1 then transfers the packet to driver D2.
次に、ドライバD2がパケットを受信すると、プロセスデータから、ドライバD2宛て指令C2を読み出す(矢印A5)。ドライバD2は、パケットをモータM2に転送するとともに、プロセスデータから読み出した指令C2にしたがって、モータM2を制御する。なお、この時点では、ドライバD2宛てフィードバックF2は未設定であるので、ドライバD2は、フィードバックF2を取得できない。 Next, when driver D2 receives the packet, it reads command C2 addressed to driver D2 from the process data (arrow A5). Driver D2 transfers the packet to motor M2 and controls motor M2 according to command C2 read from the process data. Note that at this point, feedback F2 addressed to driver D2 has not been set, so driver D2 cannot obtain feedback F2.
さらに、モータM2がパケットを受信すると、モータM2に付属するエンコーダE2が検出した回転位置、回転数、回転速度等の物理量をドライバD2宛てフィードバックF2の領域に書き込む(矢印A6)。そして、モータM2は、パケットをドライバD2に宛てて、デイジーチェーンを折り返して送出する。その後、パケットはデイジーチェーンを逆方向に転送され、一旦、制御装置10に戻る。なお、本実施形態では、パケットはデイジーチェーンを逆方向に転送される間、スレーブノードは、プロセスデータの領域に入出力を実行しないものとする。そして、制御装置10は、折り返して転送されたパケットを再度ドライバD1に向けて送出する。
Furthermore, when motor M2 receives a packet, it writes physical quantities such as the rotational position, number of rotations, and rotational speed detected by encoder E2 attached to motor M2 in the feedback F2 area addressed to driver D2 (arrow A6). Motor M2 then sends the packet back up the daisy chain addressed to driver D2. The packet is then transferred in the opposite direction up the daisy chain and returns to control
図9に、第2回目にパケットがデイジーチェーンを巡回するときにアクセスするスレーブノードの処理を矢印で例示する。本実施形態では、第2回目のパケットの巡回において、制御装置10は、第1回目の巡回時の指令(ドライバD1宛て指令C1およびドライバD2宛て指令C2)をクリアすることとする(矢印A111、A12)。ただし、制御装置10は、第1回目のドライバD1宛て指令C1およびドライバD2宛て指令C2をクリアする代わりに、この領域へのドライバD1、D2によるアクセスを不許可に設定してもよい。そして、第1回目の巡回と同様、制御装置10は、パケットをドライバD1に転送する。
In FIG. 9, the arrows show the process of the slave node accessed when the packet circulates the daisy chain for the second time. In this embodiment, in the second circulation of the packet, the
ドライバD1は、第2回目に巡回されるパケットを受信すると、プロセスデータから、ドライバD1宛てフィードバックF1を読み出す(矢印A7)。ドライバD1は、パケットをモータM1に転送するとともに、第1回目の巡回で取得済みの指令C1とフィードバックF1にしたがって、モータM1を制御する。 When driver D1 receives the packet circulated for the second time, it reads feedback F1 addressed to driver D1 from the process data (arrow A7). Driver D1 transfers the packet to motor M1 and controls motor M1 according to command C1 and feedback F1 acquired in the first circumstance.
次に、モータM1がパケットを受信すると、すにで、フィードバックF1の領域にデータ書き込まれているので、モータM1は、そのままパケットをドライバD2に転送する。 Next, when motor M1 receives the packet, the data has already been written to the feedback F1 area, so motor M1 transfers the packet directly to driver D2.
次に、ドライバD2は、第2回目に巡回されるパケットを受信すると、プロセスデータから、ドライバD2宛てフィードバックF2を読み出す(矢印A8)。ドライバD2は、パケットをモータM2宛てに転送するとともに、第1回目の巡回で取得済みの指令C2とフィードバックF2にしたがって、モータM2を制御する。 Next, when the driver D2 receives the packet circulated for the second time, it reads the feedback F2 addressed to the driver D2 from the process data (arrow A8). The driver D2 transfers the packet to the motor M2 and controls the motor M2 according to the command C2 and feedback F2 acquired in the first circumstance.
次に、モータM2がパケットを受信すると、すにで、フィードバックF2の領域にデータ書き込まれているので、モータM2は、そのままパケットをドライバD2に折り返す。 Next, when motor M2 receives the packet, the data has already been written to the feedback F2 area, so motor M2 simply returns the packet to driver D2.
このようにして折り返されたパケットはデイジーチェーンを逆方向に転送され、制御装置10に戻される。すると、制御装置10は、図8に例示した1周目のパケットに新たな目標値を設定し、フィードバックF1、F2の領域をクリアするか、この領域を書き込み可能に設定したパケットをデイジーチェーンに送出する。このように、制御装置10は、図8に例示する第1回目に巡回するパケットと、図9に例示する、第1回目の巡回で折り返された、第2回目に巡回するパケットを交互にデイジーチェーンに送出する。このような手順で、制御装置10は、目標値をスレーブノードのドライバD1、D2に引き渡す。また、モータM1、M2のエンコーダE1、E2は、制御装置10を介して、フィードバックをドライバD1、D2に引き渡す。
The packet returned in this way is transferred in the opposite direction through the daisy chain and returned to the
(処理)
図9、10により、制御システム100Aの処理を説明する。図9、10では、制御装置10、ドライバD1、D2、モータM1、M2およびモータM1、M2に付属するエンコーダE1、E2のパケットの授受と、これらによって実行される処理が例示されている。この処理では、まず、制御装置10がマスタノードとして、初期設定をスレーブノードに指示する(S1)。初期設定の指示は、例えば、各スレーブノードに対するプロセスデータ内のそれぞれのアクセス許可領域の通知を含むものでもよい。すると、各スレーブノードは、初期設定の指示にしたがって、自身が読み出す領域と、書き込む領域を認識し、それぞれのメモリに記憶する(S2乃至S5)。なお、すでに述べたように、このような設定は各スレーブノードがデイジーチェーンに接続されたときに実行されてもよい。
(process)
The process of the
次に、制御装置10は、プロセスデータに指令を設定し(S6)、パケットを送出する(S7)。S6の処理は、パケット内で複数の制御機構のそれぞれのドライバに対応する領域にそれぞれのドライバ宛の指令を設定することの一例である。また、S7の処理は、パケットを前記デイジーチェーン構造の次の接続先に送信することの一例である。
Next, the
すると、ドライバD1がパケットを受信する(S8)。そして、ドライバD1は、プロセスデータ内のアクセスが許可された領域からドライバD1宛て指令C1を読み取る(S9)。S9の処理は、デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域から制御装置10から自身に宛てた指令を取得することの一例である。次に、ドライバD1は、パケットを送出する(S10)とともに、指令C1にしたがってモータM1を制御する(S11)。S10の処理は、パケットをデイジーチェーン構造の次の接続先に送信することの一例である。
Then, driver D1 receives the packet (S8). Driver D1 then reads command C1 addressed to driver D1 from an area in the process data to which it is permitted to access (S9). The process of S9 is an example of obtaining a command addressed to itself from the
次に、モータM1がパケット受信する(S12)。そして、モータM1は、エンコーダE1が検出した物理量をドライバD1宛てフィードバックF1の領域に書き込む(S13)。S13の処理は、受信したパケット内の自身に対応する領域に、それぞれの電動機が有するエンコーダによって検出された物理量を設定することの一例である。そして、モータM1は、パケットを送出する(S14)。S14の処理は、デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信することの一例である。 Next, motor M1 receives the packet (S12). Then, motor M1 writes the physical quantity detected by encoder E1 in the feedback F1 area addressed to driver D1 (S13). The process of S13 is an example of setting the physical quantity detected by the encoder of each electric motor in the area corresponding to the motor itself in the received packet. Then, motor M1 sends out the packet (S14). The process of S14 is an example of sending the received packet to the next destination in the daisy chain structure.
次に、ドライバD2がパケットを受信する(S15)。そして、ドライバD2は、プロセスデータ内のアクセスが許可された領域からドライバD2宛て指令C2を読み取る(S16)。S16の処理も、デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域から制御装置10から自身に宛てた指令を取得することの一例である。次に、ドライバD2は、パケットを送出する(S17)とともに、指令C2にしたがってモ
ータM2を制御する(S18)。
Next, the driver D2 receives the packet (S15). Then, the driver D2 reads the command C2 addressed to the driver D2 from the area in the process data to which the driver D2 is permitted to access (S16). The process of S16 is also an example of obtaining a command addressed to the driver D2 from the area corresponding to the driver D2 in the packet received from the sender of the daisy chain structure. Next, the driver D2 sends out the packet (S17) and controls the motor M2 according to the command C2 (S18).
すると、モータM2がパケット受信する(S19)。そして、モータM2は、エンコーダE2が検出した物理量をドライバD2宛てフィードバックF2の領域に書き込む(S20)。S20の処理も、受信したパケット内の自身に対応する領域に、それぞれの電動機が有するエンコーダによって検出された物理量を設定することの一例である。そして、モータM1は、パケットをデイジーチェーンの逆方向に折り返して送出する。なお、S13とS20の処理は、パケットがデイジーチェーン構造の末端との間を往復する間に、複数の制御機構のそれぞれの電動機が受信したパケット内に物理量を設定することの一例である。 Then, motor M2 receives the packet (S19). Motor M2 writes the physical quantity detected by encoder E2 in the feedback F2 area addressed to driver D2 (S20). The process of S20 is also an example of setting the physical quantity detected by the encoder of each motor in the area corresponding to the motor in the received packet. Motor M1 then sends the packet back in the reverse direction of the daisy chain. The processes of S13 and S20 are also an example of setting a physical quantity in the packet received by each motor of multiple control mechanisms while the packet goes back and forth between the ends of the daisy chain structure.
図11は、パケットがデイジーチェーンの逆方向に折り返されたとき以降の処理を例示する。すなわち、モータM2は、ドライバD2に向けてパケットを送出する(S30)。すると、それぞれのスレーブノードは、デイジーチェーンの逆方向にパケットを送出する(S31乃至S37)。S30乃至S37の処理は、デイジーチェーン構造のネットワークの末端においてパケットが折り返して転送されることの一例と言える。また、図10のS7から図11のS37の処理によって、パケットがデイジーチェーン構造の末端との間を一度往復したと言える。 Figure 11 illustrates the process after the packet is folded back in the reverse direction of the daisy chain. That is, motor M2 sends a packet toward driver D2 (S30). Then, each slave node sends a packet in the reverse direction of the daisy chain (S31 to S37). The process of S30 to S37 can be said to be an example of a packet being folded back and forwarded at the end of a network with a daisy chain structure. Also, the process of S7 in Figure 10 to S37 in Figure 11 can be said to have caused the packet to make a round trip once between the end of the daisy chain structure.
制御装置10は、折り返して転送されたパケットを受信すると(S37)、受信したパケットをフィードバックとしてデイジーチェーンに再び送出する(S38)。S38の処理は一度往復したパケットを再度送出することの一例である。
When the
そして、ドライバD1がフィードバックのパケットを受信する(S39)。そして、ドライバD1は、プロセスデータ内のアクセスが許可された領域からドライバD1宛てフィードバックF1を読み取る(S40)。S40の処理は、再度送出されたパケット内の自身に対応する領域からそれぞれのドライバに対応する電動機において検出された物理量を取得することの一例である。次に、ドライバD1は、パケットをモータM1に送出する(S41)とともに、第1回目の巡回で取得済みの指令C1とフィードバックF1にしたがってモータM1を制御する(S42)。 Then, driver D1 receives the feedback packet (S39). Driver D1 then reads feedback F1 addressed to driver D1 from an area in the process data to which it is permitted to access (S40). The process of S40 is an example of acquiring physical quantities detected in the motors corresponding to each driver from an area corresponding to the driver in the packet that was sent again. Next, driver D1 sends a packet to motor M1 (S41), and controls motor M1 according to command C1 and feedback F1 acquired in the first round (S42).
次に、モータM1は、パケットを受信し(S43)、そのままドライバD2に送出する(S44)。これにより、ドライバD2がフィードバックのパケットを受信する(S45)。そして、ドライバD2は、プロセスデータ内のアクセスが許可された領域からドライバD2宛てフィードバックF2を読み取る(S46)。S46の処理も再度送出されたパケット内の自身に対応する領域からそれぞれのドライバに対応する電動機において検出された物理量を取得することの一例である。次に、ドライバD2は、パケットをモータM2に送出する(S47)とともに、第1回目の巡回で取得済みの指令C2とフィードバックF2にしたがってモータM2を制御する(S48)。 Next, motor M1 receives the packet (S43) and sends it to driver D2 as is (S44). As a result, driver D2 receives the feedback packet (S45). Driver D2 then reads feedback F2 addressed to driver D2 from an area in the process data to which access is permitted (S46). The process of S46 is also an example of obtaining physical quantities detected in the motors corresponding to each driver from an area corresponding to the driver in the packet that was sent again. Next, driver D2 sends a packet to motor M2 (S47) and controls motor M2 according to command C2 and feedback F2 obtained in the first round (S48).
そして、モータM2がパケットを受信し(S49)、そのままドライバD2に折り返す(S50)。以降、S30乃至S37と同様に、それぞれのスレーブノードは、デイジーチェーンの逆方向にパケットを送出する。 Then, motor M2 receives the packet (S49) and returns it to driver D2 (S50). After that, similar to S30 to S37, each slave node sends packets in the opposite direction of the daisy chain.
(実施形態の効果)
以上述べたように、本実施形態の制御システム100Aは、通信線LCにより、制御装置10、ドライバD1等、およびモータM1(エンコーダE1を含む)等をデイジーチェーンで接続した構成を有する。そして、制御装置10がマスタノードとなり、ドライバD1等、およびモータM1(エンコーダE1)等がスレーブノードとなる。これによって、パケットがデイジーチェーンを往復する間に、制御装置10がドライバD1等に目標値を
含む指令を伝達し、モータM1等においてエンコーダE1で計測されたフィードバック情報である物理量がパケットに追加される。そして、次に、パケットが再びデイジーチェーンを往復する間に、ドライバD1等がこのフィードバック情報を取得する。このような2回のパケットの巡回(往復)により、従来のエンコーダ線LE1等が不要となる。その結果、ドライバD1等、モータM1(エンコーダE1)等を複数含む制御システム100Aにおいて、配線作業の負荷が大幅に削減される。この効果は、例えば、図4、図5の例示したように、ドライバD1等とモータM1(エンコーダE1)等の間の距離が大きい場合に大きなものとなる。また、この効果は、例えば、図6に例示したように、ダクトD1等が用いられる場合に大きなものとなる。さらに、この効果は、図7に例示したように、センサSN1等が多数用いられる場合に大きなものとなる。
なお、本実施形態では、図2乃至7のデイジーチェーンにおいて、ドライバD1等が制御対象のモータM1等よりも制御装置10に近い側に位置する。しかしながら、ドライバD1等が制御対象のモータM1等よりも制御装置10に遠い側に位置する場合にも、制御システム100Aの処理は、適用可能である。すなわち、本実施形態の制御システム100Aでは、パケットがデイジーチェーンを2往復する間に、制御装置10からドライバD1等への指令とモータM1等からドライバD1等へのフィードバックが実行される。このため、本実施形態の制御システム100Aでは、ドライバD1等と制御対象のモータM1等とのデイジーチェーンでの位置関係に制限がない。すなわち、ドライバD1等と制御対象のモータM1等とが柔軟に配置可能で、レイアウトの自由度が向上する。
(Effects of the embodiment)
As described above, the
In this embodiment, in the daisy chain of Figs. 2 to 7, the driver D1, etc. is located closer to the
<実施形態2>
以下、図12から図14を参照して第2の実施形態の制御システム100Bを説明する。上記第1の実施形態の制御システム100Aでは、パケットがデイジーチェーンを2往復する間に、制御装置10からドライバD1等への指令とモータM1等からドライバD1等へのフィードバックが実行される。ここで、フィードバックとは、エンコーダE1等の検出データのドライバD1等への伝達である。一方、本実施形態の制御システム100Bでは、パケットがデイジーチェーンを1往復する間に、制御装置10からドライバD1等への指令とモータM1等からドライバD1等へのフィードバックが実行される。すなわち、マスタノードとしての制御装置10から送出されたパケットを用いて、スレーブノード間、つまり、ドライバD1等とモータM1等との間の通信が実行される。その結果、制御システム100Bでは、ドライバD1等とモータM1等との間のレスポンスが向上する。
<Embodiment 2>
Hereinafter, the
(パケットのプロセスデータの構成と入出力のタイミング)
図12は、制御システム100Bの通信線LCによるデイジーチェーンを介して授受されるパケットに含まれるプロセスデータの構成を例示する。図12は、パケットがデイジーチェーンを巡回するときの各ノードの処理を例示する図でもある。プロセスデータは、ドライバD1宛て指令C1、ドライバD1宛てフィードバックF11、F12、ドライバD2宛て指令C2、ドライバD2宛てフィードバックF2、・・・を含む。なお、図12は、ドライバD1宛てフィードバックF11、F12を例示するが、いずれか一方だけが使用されてもよい。ドライバD1宛てフィードバックF11、F12が設けられるのは、パケットがデイジーチェーンを往復する間に、2回モータM1を通過するため、物理量が書き込まれる機会が2度発生するからである。
(Packet process data configuration and input/output timing)
FIG. 12 illustrates the configuration of process data included in a packet exchanged through a daisy chain by the communication line LC of the
第1の実施形態(図8)と同様、例えば、制御装置10は、ドライバD1宛て指令C1およびドライバD2宛て指令C2をパケットのそれぞれの領域に書き込み(矢印A21、A22)、パケットをデイジーチェーンに送出する。デイジーチェーンは、第1の実施形態の図3のように、ドライバD1、モータM1、ドライバD2、モータM1の順に形成されているとする。
As in the first embodiment (Figure 8), for example, the
そして、ドライバD1がパケットを受信すると、プロセスデータから、ドライバD1宛
て指令C1を読み出す(矢印A23)。ドライバD1は、パケットをモータM1に転送するとともに、プロセスデータから読み出した指令C1にしたがって、モータM1を制御する。なお、この時点では、第1の実施形態(図8)と同様、ドライバD1宛てフィードバックF1は未設定であるので、ドライバD1は、フィードバックF1を取得できない。
When the driver D1 receives the packet, it reads out a command C1 for the driver D1 from the process data (arrow A23). The driver D1 transfers the packet to the motor M1 and controls the motor M1 according to the command C1 read out from the process data. At this point, as in the first embodiment (FIG. 8), the feedback F1 for the driver D1 has not been set, so the driver D1 cannot obtain the feedback F1.
次に、モータM1がパケットを受信すると、モータM1に付属するエンコーダE1が、検出した回転位置、回転数、回転速度等の物理量をドライバD1宛てフィードバックF1の領域に書き込む(矢印A24)。そして、モータM1は、パケットをドライバD2に転送する。なお、制御システム100Bにおいて、ドライバD1がフィードバックF12の領域のみを使用する場合には、モータM1は、エンコーダLE1で検出された物理量をフィードバックF1の領域に書き込むことなく、そのままパケットをドライバD2に転送してもよい。
Next, when motor M1 receives the packet, encoder E1 attached to motor M1 writes the detected physical quantities such as rotation position, number of rotations, and rotation speed in the feedback F1 area addressed to driver D1 (arrow A24). Motor M1 then transfers the packet to driver D2. Note that in
次に、ドライバD2がパケットを受信すると、プロセスデータから、ドライバD2宛て指令C2を読み出す(矢印A25)。ドライバD2は、パケットをモータM2に転送するとともに、プロセスデータから読み出した指令C2にしたがって、モータM2を制御する。なお、この時点では、第1の実施形態(図8)と同様、ドライバD2宛てフィードバックF2は未設定であるので、ドライバD2は、フィードバックF2を取得できない。 Next, when driver D2 receives the packet, it reads command C2 addressed to driver D2 from the process data (arrow A25). Driver D2 transfers the packet to motor M2 and controls motor M2 according to command C2 read from the process data. Note that at this point, as in the first embodiment (FIG. 8), feedback F2 addressed to driver D2 has not been set, so driver D2 cannot obtain feedback F2.
さらに、モータM2がパケットを受信すると、モータM2に付属するエンコーダE2が、検出した回転位置、回転数、回転速度等の物理量をドライバD2宛てフィードバックF2の領域に書き込む(矢印A26)。そして、モータM1は、パケットをドライバD2に転送する。その後、パケットはデイジーチェーンを逆方向に転送される。 Furthermore, when motor M2 receives the packet, encoder E2 attached to motor M2 writes the detected physical quantities such as rotation position, number of rotations, and rotation speed in the feedback F2 area addressed to driver D2 (arrow A26). Motor M1 then transfers the packet to driver D2. The packet is then transferred in the reverse direction through the daisy chain.
ただし、本実施の形態では、この逆方向に転送の間に、ドライバD1、ドライバD2は、それぞれへのモータM1、M2のそれぞれからのフィードバックを取得する。すなわち、まず、ドライバD2は、モータM2から逆方向に送出されたパケットを受け取ると、
プロセスデータから、ドライバD2宛てフィードバックF2を読み出す(矢印A27)。ドライバD2は、パケットをモータM1に逆方向に転送するとともに、矢印A25の処理で取得済みの指令C2とフィードバックF2にしたがって、モータM2を制御する。
However, in this embodiment, during this reverse transfer, the driver D1 and the driver D2 obtain feedback from the motors M1 and M2, respectively. That is, first, when the driver D2 receives a packet sent in the reverse direction from the motor M2,
The feedback F2 addressed to the driver D2 is read from the process data (arrow A27). The driver D2 transfers the packet in the reverse direction to the motor M1 and controls the motor M2 according to the command C2 and feedback F2 acquired in the process of arrow A25.
次に、モータM1がパケットを受信すると、この時点でエンコーダE1が検出したデータをドライバD1宛てフィードバックF12に書き込む(矢印A28)。なお、制御システム100Bにおいて、ドライバD1がフィードバックF11の領域のみを使用する場合には、モータM1は、第1実施形態と同様、そのままパケットをドライバD1に転送してもよい。すなわち、制御システム100Bは、ドライバD1宛てフィードバックF11、F12のいずれか一方だけを用いてもよい。
Next, when motor M1 receives the packet, it writes the data detected by encoder E1 at this time to feedback F12 addressed to driver D1 (arrow A28). In the
次に、ドライバD1がパケットを受信すると、プロセスデータから、ドライバD1宛てフィードバックF11、F12を読み出す(矢印A29、A30)。ドライバD1は、パケットを制御装置10に逆方向に転送するとともに、矢印A23の処理で取得済みの指令C1とフィードバックF11、F12にしたがって、モータM1を制御する。なお、モータM1が矢印A24の処理および矢印A28の処理のいずれかを実行しない場合、ドライバD1は、モータM1によって書き込まれたフィードバックF11、F12のいずれか一方により、モータM1を制御してもよい。
Next, when driver D1 receives the packet, it reads feedback F11, F12 addressed to driver D1 from the process data (arrows A29, A30). Driver D1 transfers the packet in the opposite direction to control
(処理)
図13、図14により、制御システム100Bの処理を説明する。図13、図14では、制御装置10、ドライバD1、D2、モータM1、M2およびモータM1、M2に付属するエンコーダE1、E2のパケットの授受と、これらによって実行される処理が例示さ
れている。この処理のうち、S51乃至S61の処理は、図10のS1乃至S11の処理と同様であるので、その説明が省略される。
(process)
The process of the
そして、ドライバD1がパケットを送出すると(S61)、モータM1がパケット受信する(S62)。そして、モータM1は、エンコーダE1が検出したデータをドライバD1宛てフィードバックF11の領域に書き込む(S63)。なお、図12で説明したように、制御システム100Bにおいて、ドライバD1がフィードバックF11の領域をしないで、フィードバックF12の領域のみを使用する場合には、モータM1は、フィードバックF11の領域に書き込まないで、そのままパケットをドライバD2に転送してもよい。そして、モータM1は、パケットを送出する(S64)。
When driver D1 sends a packet (S61), motor M1 receives the packet (S62). Motor M1 then writes the data detected by encoder E1 to the feedback F11 area addressed to driver D1 (S63). As described in FIG. 12, in the
次に、S65乃至S70の処理は、図10のS15乃至S20の処理と同様であるので、その説明が省略される。モータM2は、エンコーダE2が検出したデータをドライバD2宛てフィードバックF2の領域に書き込むと(S70)、モータM2は、パケットをデイジーチェーンの逆方向に折り返す。S70の処理は、デイジーチェーン構造のネットワークの末端においてパケットが折り返して転送されることの一例である。 Next, the processing of S65 to S70 is the same as the processing of S15 to S20 in FIG. 10, and therefore the description thereof is omitted. When the motor M2 writes the data detected by the encoder E2 to the feedback F2 area addressed to the driver D2 (S70), the motor M2 returns the packet in the reverse direction of the daisy chain. The processing of S70 is an example of a packet being returned and transferred at the end of a network with a daisy chain structure.
図14は、第2の実施形態において、パケットがデイジーチェーンの逆方向に折り返されたとき以降の処理を例示する。すなわち、S70の処理の後、モータM2は、ドライバD2宛てにパケットを送出する(S80)。すると、ドライバD2がパケットを受信する(S81)。そして、ドライバD2は、プロセスデータ内のアクセスが許可された領域からドライバD2宛てフィードバックF2を読み取る(S82)。S82の処理は、折り返して転送されたパケット内の自身に対応する領域からそれぞれのドライバに対応する電動機において検出された物理量を取得することの一例である。次に、ドライバD2は、パケットをモータM1に送出する(S83)とともに、S66の処理で取得済みの指令C2とフィードバックF2にしたがってモータM2を制御する(S84)。 Figure 14 illustrates the process after the packet is folded back in the reverse direction of the daisy chain in the second embodiment. That is, after the process of S70, motor M2 sends a packet to driver D2 (S80). Then, driver D2 receives the packet (S81). Driver D2 then reads feedback F2 addressed to driver D2 from an area in the process data to which access is permitted (S82). The process of S82 is an example of acquiring the physical quantity detected in the motor corresponding to each driver from the area corresponding to the driver in the packet that has been folded back and transferred. Next, driver D2 sends a packet to motor M1 (S83) and controls motor M2 according to command C2 and feedback F2 acquired in the process of S66 (S84).
次に、モータM1は、パケットを受信する(S85)。そして、モータM1は、エンコーダE1が検出したデータをドライバD1宛てフィードバックF12の領域に書き込む(S86)。なお、図12で説明したように、制御システム100Bにおいて、ドライバD1がフィードバックF12の領域をしないで、フィードバックF11の領域のみを使用する場合には、モータM1は、S86の処理を実行しなくてもよい。そして、モータM1は、パケットをドライバD1宛てに送出する(S87)。
Next, motor M1 receives the packet (S85). Then, motor M1 writes the data detected by encoder E1 to the feedback F12 area addressed to driver D1 (S86). Note that, as described in FIG. 12, in the
次に、ドライバD1がパケットを受信する(S88)。そして、ドライバD1は、プロセスデータ内のアクセス許可された領域からドライバD1宛てフィードバックF11、F12を読み取る(S89)。S89の処理も、折り返して転送されたパケット内の自身に対応する領域からそれぞれのドライバに対応する電動機において検出された物理量を取得することの一例である。 Next, driver D1 receives the packet (S88). Driver D1 then reads feedback F11 and F12 addressed to driver D1 from the accessible area in the process data (S89). The process of S89 is also an example of obtaining the physical quantities detected in the electric motors corresponding to each driver from the area corresponding to the driver in the packet that has been returned and transferred.
ただし、図12で説明したように、制御システム100Bにおいて、フィードバックF11、F12の一方だけが使用されてもよい。その場合には、ドライバD1は、フィードバックF11、F12の一方だけを読み取るようにしてもよい。次に、ドライバD1は、パケットを制御装置10に送出する(S90)とともに、S59の処理で取得済みの指令C1とフィードバックF11、F12にしたがってモータM1を制御する(S91)。
However, as described in FIG. 12, in the
(実施形態の効果)
以上述べたように、本実施形態の制御システム100Bは、第1の実施形態と同様、通信線LCにより、制御装置10、ドライバD1等、およびモータM1(エンコーダE1)等をデイジーチェーンで接続した構成を有する。ただし、本実施形態では、制御装置10
からのパケットがデイジーチェーンを1往復する間に、以下の処理1乃至3が制御装置10と該当するスレーブノードで実行される。
(Effects of the embodiment)
As described above, the
While a packet from makes one round trip through the daisy chain, the following processes 1 to 3 are executed in the
(1)制御装置10がドライバD1等に目標値を含む指令を伝達し、ドライバD1等が指令を取得する。
(1) The
(2)モータM1等がエンコーダE1等で計測されたフィードバック情報をパケットのフィードバックF1等の領域に書き込む。 (2) The motor M1, etc. writes the feedback information measured by the encoder E1, etc., into the feedback F1, etc. area of the packet.
(3)モータM1等がパケットのフィードバックF1等の領域からモータM1等で書き込まれたフィードバック(エンコーダE1等で検出された物理量)を取得する。 (3) The motor M1 etc. obtains the feedback written by the motor M1 etc. from the feedback F1 etc. area of the packet (physical quantity detected by the encoder E1 etc.).
その結果、ドライバD1等、モータM1(エンコーダE1)等を複数含む制御システム100Bにおいては、ドライバD1等は、第1の実施形態で例示した制御システム100Aの場合よりも、レスポンスよくモータM1等を制御できる。
As a result, in the
なお、本実施形態では、図2乃至図7に例示のように、デイジーチェーンにおいて、ドライバD1等が制御対象のモータM1等よりも制御装置10に近い側に位置することが必要である。すなわち、デイジーチェーンにおいて、ドライバD1等が制御対象のモータM1等よりも制御装置10に近い側に位置してデイジーチェーン構造に接続される。これにより、パケット1往復でのドライバD1等への指示と、モータM1等からドライバD1等へのフィードバックが可能となる。
In this embodiment, as illustrated in Figures 2 to 7, in the daisy chain, it is necessary that the driver D1, etc. is located closer to the
<その他の実施形態>
<付記>
1. 電動機(M1乃至M4)を駆動するドライバ(D1乃至D4)と前記電動機の回転に関する物理量を検出するエンコーダ(E1、E2)を有する前記電動機(M1乃至M4)とを含む複数の制御機構(M1乃至M4、D1乃至D4)と、
前記複数の制御機構を制御する制御装置(100)と、を備え、
前記複数の制御機構に含まれるそれぞれの前記ドライバ、それぞれの前記電動機および前記制御装置は、パケット転送とそれぞれの前記エンコーダへの電源供給とが可能なデイジーチェーン構造のネットワーク(N1)で接続され、
前記制御装置(100)は、パケット内で前記複数の制御機構のそれぞれのドライバ(D1乃至D4)に対応する領域にそれぞれのドライバ宛の指令を設定して前記パケットを前記デイジーチェーン構造の次の接続先に送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれのドライバ(D1乃至D4)は、前記デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域から前記制御装置から自身に宛てた指令を取得し、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれの電動機(M1乃至M4)は、受信したパケット内の自身に対応する領域に前記それぞれの電動機が有するエンコーダによって検出された物理量を設定して、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信する、制御システム(100、100A、100B)。
<Other embodiments>
<Additional Notes>
1. A plurality of control mechanisms (M1 to M4, D1 to D4) including motors (M1 to M4) each having a driver (D1 to D4) for driving the motor and an encoder (E1, E2) for detecting a physical quantity related to the rotation of the motor;
A control device (100) that controls the plurality of control mechanisms,
the drivers, the motors, and the control devices included in the plurality of control mechanisms are connected to a network (N1) having a daisy chain structure capable of packet transfer and supplying power to the encoders,
the control device (100) sets commands addressed to each driver in an area corresponding to each driver (D1 to D4) of the plurality of control mechanisms in the packet, and transmits the packet to the next connection destination in the daisy chain structure;
Each driver (D1 to D4) of the plurality of control mechanisms obtains a command addressed to itself from the control device from a region corresponding to itself in a packet received from a source of the daisy chain structure, and transmits the received packet to a next destination in the daisy chain structure;
A control system (100, 100A, 100B) in which each electric motor (M1 to M4) of the multiple control mechanisms sets a physical quantity detected by an encoder possessed by each electric motor in an area corresponding to the control mechanism in the received packet, and transmits the received packet to the next destination in the daisy chain structure.
10 制御装置
100、100A、100B 制御システム
D1、D2、D3、D4 ドライバ
E1、E2、E3、E4 エンコーダ
LC 通信線
LP1、LP2 電力線
M1、M2、M3、M4 モータ
SN1、SN2 センサ
10
Claims (10)
前記複数の制御機構を制御する制御装置と、を備え、
前記複数の制御機構に含まれるそれぞれの前記ドライバ、それぞれの前記電動機および前記制御装置は、パケット転送とそれぞれの前記エンコーダへの電源供給とが可能なデイジーチェーン構造のネットワークで接続され、
前記制御装置は、パケット内で前記複数の制御機構のそれぞれのドライバに対応する領域にそれぞれのドライバ宛の指令を設定して前記パケットを前記デイジーチェーン構造の次の接続先に送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれのドライバは、前記デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域から前記制御装置から自身に宛てた指令を取得し、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれの電動機は、受信したパケット内の自身に対応する領域に前記それぞれの電動機が有するエンコーダによって検出された物理量を設定して、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信する、制御システム。 A plurality of control mechanisms including a driver for driving an electric motor and an electric motor having an encoder for detecting a physical quantity related to the rotation of the electric motor;
A control device that controls the plurality of control mechanisms,
the drivers, the motors, and the control devices included in the plurality of control mechanisms are connected to a network having a daisy chain structure capable of packet transfer and power supply to the encoders,
the control device sets a command addressed to each driver in an area corresponding to each driver of the plurality of control mechanisms within the packet, and transmits the packet to a next connection destination in the daisy chain structure;
Each driver of the plurality of control mechanisms obtains a command addressed to itself from the control device from a region corresponding to itself in a packet received from a source of the daisy chain structure, and transmits the received packet to a next destination in the daisy chain structure;
A control system in which each electric motor of the multiple control mechanisms sets a physical quantity detected by an encoder possessed by each electric motor in an area corresponding to the respective electric motor in a received packet, and transmits the received packet to a next destination in the daisy chain structure.
前記複数の制御機構のそれぞれのドライバは、前記折り返して転送されたパケット内の自身に対応する領域から前記それぞれのドライバに対応する電動機において検出された前記物理量を取得する請求項1に記載の制御システム。 The packet is forwarded back at the end of the daisy-chain network,
2. The control system according to claim 1, wherein each driver of the plurality of control mechanisms acquires the physical quantity detected in the electric motor corresponding to each driver from a region corresponding to the driver in the packet that is folded back and transferred.
前記送出されたパケットが前記デイジーチェーン構造の末端との間を往復する間に、前記複数の制御機構のそれぞれの電動機は、受信したパケット内に前記物理量を設定し、
前記送出されたパケットが前記デイジーチェーン構造の末端との間を一度往復した後、前記制御装置は前記一度往復したパケットを再度送出し、
前記複数の制御機構のそれぞれのドライバは、前記再度送出されたパケット内の自身に対応する領域から前記それぞれのドライバに対応する電動機において検出された前記物理量を取得する請求項1に記載の制御システム。 The control device is connected to a start point of the daisy chain structure and transmits the packet;
While the transmitted packet is traveling back and forth between the terminal end of the daisy chain structure, each motor of the plurality of control mechanisms sets the physical quantity in the received packet;
After the transmitted packet has traveled back and forth once between the terminal of the daisy chain structure, the control device re-transmits the packet that has traveled back and forth once;
The control system according to claim 1 , wherein each driver of the plurality of control mechanisms acquires the physical quantity detected in the electric motor corresponding to each driver from a region corresponding to the driver in the retransmitted packet.
前記1以上のセンサは、前記デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域に検出したデータを設定して、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の制御システム。 and one or more sensors connected to the daisy chain network.
A control system as claimed in any one of claims 1 to 4, wherein the one or more sensors set detected data in an area corresponding to the sensor in a packet received from a sender of the daisy chain structure, and transmit the received packet to a next destination in the daisy chain structure.
前記複数の制御機構を制御する制御装置と、を備える制御システムの前記いずれかのドライバであって、
前記複数の制御機構に含まれるそれぞれの前記ドライバ、それぞれの前記電動機および前記制御装置は、パケット転送とそれぞれの前記エンコーダへの電源供給とが可能なデイ
ジーチェーン構造のネットワークで接続され、
前記制御装置は、パケット内で前記複数の制御機構のそれぞれのドライバに対応する領域にそれぞれのドライバ宛の指令を設定して前記パケットを前記デイジーチェーン構造の次の接続先に送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれの電動機は、受信したパケット内の自身に対応する領域に前記それぞれの電動機が有するエンコーダによって検出された物理量を設定して、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信する、前記ネットワーク内で、
前記デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域から前記制御装置から自身に宛てた指令を取得し、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信するドライバ。 A plurality of control mechanisms including a driver for driving an electric motor and an electric motor having an encoder for detecting a physical quantity related to the rotation of the electric motor;
A control device that controls the plurality of control mechanisms,
the drivers, the motors, and the control devices included in the plurality of control mechanisms are connected to a network having a daisy chain structure capable of packet transfer and power supply to the encoders,
the control device sets a command addressed to each driver in an area corresponding to each driver of the plurality of control mechanisms within the packet, and transmits the packet to a next connection destination in the daisy chain structure;
Each of the electric motors of the plurality of control mechanisms sets a physical quantity detected by an encoder of the electric motor in an area corresponding to the electric motor in the received packet, and transmits the received packet to a next destination in the daisy chain structure.
A driver that obtains a command addressed to itself from the control device from an area corresponding to itself in a packet received from a sender in the daisy chain structure, and transmits the received packet to the next destination in the daisy chain structure.
前記折り返して転送されたパケット内の自身に対応する領域から前記それぞれのドライバに対応する電動機において検出された前記物理量を取得する請求項6に記載のドライバ。 The packet is forwarded back at the end of the daisy-chain network,
7. The driver according to claim 6, wherein the physical quantity detected in the electric motor corresponding to each of the drivers is obtained from a region corresponding to the driver in the packet that has been folded back and transferred.
前記複数の制御機構を制御する制御装置と、を備える制御システムの前記いずれかの電動機であって、
前記複数の制御機構に含まれるそれぞれの前記ドライバ、それぞれの前記電動機および前記制御装置は、パケット転送とそれぞれの前記エンコーダへの電源供給とが可能なデイジーチェーン構造のネットワークで接続され、
前記制御装置は、パケット内で前記複数の制御機構のそれぞれのドライバに対応する領域にそれぞれのドライバ宛の指令を設定して前記パケットを前記デイジーチェーン構造の次の接続先に送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれのドライバは、前記デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域から前記制御装置から自身に宛てた指令を取得し、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信する、デイジーチェーン構造のネットワーク内で、
受信したパケット内の自身に対応する領域に自身に付属するエンコーダによって検出された物理量を設定して、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信する電動機。 A plurality of control mechanisms including a driver for driving an electric motor and an electric motor having an encoder for detecting a physical quantity related to the rotation of the electric motor;
A control device that controls the plurality of control mechanisms,
the drivers, the motors, and the control devices included in the plurality of control mechanisms are connected to a network having a daisy chain structure capable of packet transfer and power supply to the encoders,
the control device sets a command addressed to each driver in an area corresponding to each driver of the plurality of control mechanisms within the packet, and transmits the packet to a next connection destination in the daisy chain structure;
In a network having a daisy chain structure, a driver of each of the plurality of control mechanisms obtains a command addressed to itself from the control device from a region corresponding to itself in a packet received from a source of the daisy chain structure, and transmits the received packet to a next destination in the daisy chain structure.
An electric motor that sets a physical quantity detected by an encoder attached to itself in an area corresponding to itself in a received packet, and transmits the received packet to the next destination in the daisy chain structure.
前記複数の制御機構を制御する制御装置と、を備える制御システムの制御装置であって、
前記複数の制御機構に含まれるそれぞれの前記ドライバ、それぞれの前記電動機および前記制御装置は、パケット転送とそれぞれの前記エンコーダへの電源供給とが可能なデイジーチェーン構造のネットワークで接続され、
前記複数の制御機構のそれぞれのドライバは、前記デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域から前記制御装置から自身に宛てた指令を取得し、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれの電動機は、受信したパケット内の自身に対応する領域に前記それぞれの電動機が有するエンコーダによって検出された物理量を設定して、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信する、デイジーチェーン構造のネットワーク内で、
パケット内で前記複数の制御機構のそれぞれのドライバに対応する領域にそれぞれのドライバ宛の指令を設定して前記パケットを前記デイジーチェーン構造の次の接続先に送信する制御装置。 A plurality of control mechanisms including a driver for driving an electric motor and an electric motor having an encoder for detecting a physical quantity related to the rotation of the electric motor;
A control device for a control system including:
the drivers, the motors, and the control devices included in the plurality of control mechanisms are connected to a network having a daisy chain structure capable of packet transfer and supplying power to the encoders;
Each driver of the plurality of control mechanisms obtains a command addressed to itself from the control device from a region corresponding to itself in a packet received from a source of the daisy chain structure, and transmits the received packet to a next destination in the daisy chain structure;
In a network having a daisy chain structure, each electric motor of the plurality of control mechanisms sets a physical quantity detected by an encoder of the respective electric motor in an area corresponding to the respective electric motor in the received packet, and transmits the received packet to a next destination in the daisy chain structure.
a control device that sets commands addressed to each driver in an area corresponding to each driver of the plurality of control mechanisms within the packet, and transmits the packet to the next connection destination in the daisy chain structure;
前記複数の制御機構を制御する制御装置と、を備える制御システムの制御方法であって、
前記複数の制御機構に含まれるそれぞれの前記ドライバ、それぞれの前記電動機および前記制御装置は、パケット転送とそれぞれの前記エンコーダへの電源供給とが可能なデイジーチェーン構造のネットワークで接続され、
前記制御装置は、パケット内で前記複数の制御機構のそれぞれのドライバに対応する領域にそれぞれのドライバ宛の指令を設定して前記パケットを前記デイジーチェーン構造の次の接続先に送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれのドライバは、前記デイジーチェーン構造の送信元から受信したパケット内の自身に対応する領域から前記制御装置から自身に宛てた指令を取得し、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に前記受信したパケットを送信し、
前記複数の制御機構のそれぞれの電動機は、受信したパケット内の自身に対応する領域に前記それぞれの電動機が有するエンコーダによって検出された物理量を設定して、前記デイジーチェーン構造の次の宛先に受前記受信したパケットを送信する、制御方法。 A plurality of control mechanisms including a driver for driving an electric motor and an electric motor having an encoder for detecting a physical quantity related to the rotation of the electric motor;
A control method for a control system including a control device that controls the plurality of control mechanisms,
the drivers, the motors, and the control devices included in the plurality of control mechanisms are connected to a network having a daisy chain structure capable of packet transfer and power supply to the encoders,
the control device sets a command addressed to each driver in an area corresponding to each driver of the plurality of control mechanisms within the packet, and transmits the packet to a next connection destination in the daisy chain structure;
Each driver of the plurality of control mechanisms obtains a command addressed to itself from the control device from a region corresponding to itself in a packet received from a source of the daisy chain structure, and transmits the received packet to a next destination in the daisy chain structure;
A control method in which each electric motor of the multiple control mechanisms sets a physical quantity detected by an encoder possessed by each electric motor in an area corresponding to itself in the received packet, and transmits the received packet to the next destination in the daisy chain structure.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021041885A JP7559635B2 (en) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | CONTROL SYSTEM, DRIVER, ELECTRIC MOTOR, CONTROL DEVICE, AND CONTROL METHOD |
PCT/JP2021/047112 WO2022196009A1 (en) | 2021-03-15 | 2021-12-20 | Control system, driver, electric motor, control device, and control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021041885A JP7559635B2 (en) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | CONTROL SYSTEM, DRIVER, ELECTRIC MOTOR, CONTROL DEVICE, AND CONTROL METHOD |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022141529A JP2022141529A (en) | 2022-09-29 |
JP7559635B2 true JP7559635B2 (en) | 2024-10-02 |
Family
ID=83320284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021041885A Active JP7559635B2 (en) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | CONTROL SYSTEM, DRIVER, ELECTRIC MOTOR, CONTROL DEVICE, AND CONTROL METHOD |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7559635B2 (en) |
WO (1) | WO2022196009A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003189654A (en) | 2001-12-20 | 2003-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Serial communication device for controlling motor and motor driving gear |
WO2019220504A1 (en) | 2018-05-14 | 2019-11-21 | ロボショップ株式会社 | Smart servo motor, and drive device using a plurality of smart servo motors |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6293232B2 (en) * | 2016-10-20 | 2018-03-14 | 三菱電機株式会社 | Communication device |
-
2021
- 2021-03-15 JP JP2021041885A patent/JP7559635B2/en active Active
- 2021-12-20 WO PCT/JP2021/047112 patent/WO2022196009A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003189654A (en) | 2001-12-20 | 2003-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Serial communication device for controlling motor and motor driving gear |
WO2019220504A1 (en) | 2018-05-14 | 2019-11-21 | ロボショップ株式会社 | Smart servo motor, and drive device using a plurality of smart servo motors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022141529A (en) | 2022-09-29 |
WO2022196009A1 (en) | 2022-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111066290B (en) | Communication system, control device, setting method, and recording medium | |
JP5553910B2 (en) | Motion controller | |
CN100533417C (en) | Method for transferring data of systems on chip, and direct memory access controller | |
JP4818920B2 (en) | Integrated data processing circuit having a plurality of programmable processors | |
Pushkov et al. | Approach to build a universal communication protocol for equipment of different manufacturers | |
JP3970786B2 (en) | Multiprocessor system | |
JP7559635B2 (en) | CONTROL SYSTEM, DRIVER, ELECTRIC MOTOR, CONTROL DEVICE, AND CONTROL METHOD | |
US10908583B2 (en) | Safety control system and safety control unit | |
JP4927104B2 (en) | Packet switching for system power mode control | |
JP3907385B2 (en) | Data-driven information processing apparatus and execution control method thereof | |
ES2804505T3 (en) | PLC network extension system | |
JP2018092207A (en) | Driving equipment and driving equipment system | |
CN119365303A (en) | Modular machine automation systems and client modules | |
KR20210138105A (en) | Nested rings on a toroidal computer network | |
US7206889B2 (en) | Systems and methods for enabling communications among devices in a multi-cache line size environment and disabling communications among devices of incompatible cache line sizes | |
Wilkening et al. | Modular System Architecture for Large Multi-Axis Motion Control Systems in Automation | |
JP4634026B2 (en) | Remote I / O system, data communication method, data communication control program, and recording medium | |
KR20180121776A (en) | Data communication bus for robots | |
JP2004289754A (en) | Serial communication protocol and data frame constitution | |
WO2021195990A1 (en) | Network congestion avoidance over ring-based collective communication | |
TW200523744A (en) | Communication steering for use in a multi-master shared resource system | |
JPS6347303B2 (en) | ||
Dhoutaut et al. | Multi-networks communications in large set of modular robots | |
JP5230545B2 (en) | Control device | |
JP2000112512A (en) | Robot controller system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240820 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240902 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7559635 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |