(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器を制御するシステムであって、電気機器を基本パターンで動作させるためのエレメント命令の集合であるエレメント命令群及び当該エレメント命令群のうちの一を順次選択するパターンを示す選択情報を少なくとも含んだ基本指令データを出力するスーパーバイザー部と、前記電気機器の前段に接続された機器であって、スーパーバイザー部から基本指令データが入力されており、当該基本指令データをメモリに保持する一方、メモリ上の基本指令データに含まれるエレメント命令群の一を当該選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力するリエゾン部と、基本指令データを作成してスーパーバイザー部に出力するマネジメントツール部とを具備しており、マネジメントツール部は、少なくとも電気機器の動作パターンを設定入力するための入力部と、多種類のエレメント命令が予め記録されたメモリとを有しており、メモリ上のエレメント命令の中から入力部を通じて設定入力された動作パターンの一部に対応するエレメント命令を選択し、選択されたエレメント命令を基本指令データの構成要素であるエレメント命令群とする一方、前記動作パターンに対応する当該エレメント命令の順番を基本指令データの構成要素である選択情報とする構成となっていることを特徴とする電気機器の制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の電気機器の制御システムにおいて、スーパーバイザー部は、電気機器の動作パターンの種類が制御コードとして選択入力されると、当該選択結果をセレクトデータとして出力する機能を有した構成となっており、リエゾン部は、メモリ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群の一をスーパーバイザー部から入力されたセレクトデータに対応する種類の選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成となっていることを特徴とする電気機器の制御システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電気機器の制御システムにおいて、マネジメントツール部は、入力部を通じての操作入力に従ってメモリ上のエレメント命令を加工及び／又は編集するととともに加工等された新たなエレメント命令をメモリに保存する機能を有した構成となっていることを特徴とする電気機器の制御システム。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の電気機器の制御システムにおいて、基本指令データにエレメント命令の読み出しタイミングレートの設定値が含まれていることを条件とし、リエゾン部は、メモリ上の基本指令データに含まれるエレメント命令群の一を当該設定値が示す通りのタイミングレートで順次読み出す機能を有した構成となっていることを特徴とする電気機器の制御システム。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４記載の電気機器の制御システムにおいて、スーパーバイザー部は、割り込み信号入力端子を有し、同端子を通じて割り込み信号が入力されると、同信号をリエゾン部に出力する機能を有した構成となっており、リエゾン部は、スーパーバイザー部から同信号が入力されると、メモリ上の基本指令データに含まれ且つエレメント命令群の一を割り込み用の選択情報が示すパターン又は予め設定されたパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成となっていることを特徴とする電気機器の制御システム。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５記載の電気機器の制御システムにおいて、リエゾン部は、割り込み信号入力端子を有し、同端子を通じて割り込み信号が入力されると、メモリ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群の一を割り込み用の選択情報が示すパターン又は予め設定されたパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成となっていることを特徴とする電気機器の制御システム。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６記載の電気機器の制御システムにおいて、リエゾン部は、フィードバック信号入力端子を有しており、メモリ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群の一を同端子を通じて入力された帰還量に対応する種類の選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成となっていることを特徴とする電気機器の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工作機械やロボット等の多軸機械に好適な電気機器の制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械やロボット等で使用されるアクチュエータにはステッピングモータや空／油圧バルブ等の多種類の電気機器が備えられている。これらの機器は連携して動作させることが必要であることから、上位コントローラにより機器全体を制御することが必要になる。
【０００３】
従来の制御システムは図１２に示すような基本構成となっているのが一般的である。図中４０は電気機器ａ、ｂ・・・等の全体を制御するＣＰＵ等の上位コントローラであって、各機器の動作させるのに必要な動作パラメータやタイミング指令等のデータを生成する。５０ａ、ｂ・・・は電気機器ａ、ｂ・・・等の前段に各々接続された制御器であって、上記コントローラ４０から入力された動作パラメータやタイミング指令等のデータに基づいて電気機器を実際に動作させるのに必要な指令信号を生成する（例えば、関連する制御システムとして特許文献１等がある）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３６６２１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例による場合、多軸化、高速化及び精密化が進展するに応じて上位コントローラ及び制御器の構成が複雑になったり高速処理が要求されることから、システム全体がコスト高になるという本質的な欠点がある。また、電気機器の動作パターン等が複雑になることから、上位コントローラにて処理されるプログラムの作成が困難である。しかも制御器は電気機器の種類に応じて構成が千差万別であり、共通した部分が少なく、低コスト化を図ることが困難である。
【０００６】
例えば、電気機器がモータであるとき、上位コントローラに関しては、各種速度、加減速傾斜等を示すパラメータをプログラムに含めることが必要であり、単にパラメータを変更するときであっても、プログラムをその都度作成し直す必要があり、この作業も非常に煩わしい。制御器に関しては、上位コントローラから入力された動作パラメータ等に基づいてパルス列を生成するための専用の回路が必要不可欠である。
【０００７】
本発明は上記背景の下で創作されたものであり、その主たる目的とするところは、多軸化、高速化及び精密化が進展しても全体構成が単純であり特別なプログラムの作成も不要である電気機器の制御システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気機器の制御システムは、電気機器を基本パターンで動作させるためのエレメント命令の集合であるエレメント命令群及び当該エレメント命令群のうちの一を順次選択するパターンを示す選択情報を少なくとも含んだ基本指令データを出力するスーパーバイザー部と、前記電気機器の前段に接続された機器であって、スーパーバイザー部から基本指令データが入力されており、当該基本指令データをメモリに保持する一方、メモリ上の基本指令データに含まれるエレメント命令群の一を当該選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力するリエゾン部と、基本指令データを作成してスーパーバイザー部に出力するマネジメントツール部とを具備しており、マネジメントツール部は、少なくとも電気機器の動作パターンを設定入力するための入力部と、多種類のエレメント命令が予め記録されたメモリとを有しており、メモリ上のエレメント命令の中から入力部を通じて設定入力された動作パターンの一部に対応するエレメント命令を選択し、選択されたエレメント命令を基本指令データの構成要素であるエレメント命令群とする一方、前記動作パターンに対応する当該エレメント命令の順番を基本指令データの構成要素である選択情報とする構成となっている。
【０００９】
スーパーバイザー部に関しては、電気機器の動作パターンの種類が制御コードとして選択入力されると、当該選択結果をセレクトデータとして出力する機能を有した構成となっているものを用いると良い。この場合、リエゾン部は、メモリ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群の一をスーパーバイザー部から入力されたセレクトデータに対応する種類の選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成となっているものを用いる。
【００１０】
スーパーバイザー部に関しては、割り込み信号入力端子を有し、同端子を通じて割り込み信号が入力されると、同信号をリエゾン部に出力する機能を有した構成のものを用いると良い。この場合のリエゾン部は、スーパーバイザー部から同信号が入力されると、メモリ上の基本指令データに含まれ且つエレメント命令群の一を割り込み用の選択情報が示すパターン又は予め設定されたパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成となっているものを用いる。
【００１１】
リエゾン部に関しては、基本指令データにエレメント命令の読み出しタイミングレートの設定値が含まれている場合、メモリ上の基本指令データに含まれるエレメント命令群の一を当該設定値が示す通りのタイミングレートで順次読み出す機能を有した構成となっているものを用いると良い。
【００１２】
割り込み信号入力端子を有している場合、同端子を通じて割り込み信号が入力されると、メモリ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群の一を割り込み用の選択情報が示すパターン又は予め設定されたパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成のものを用いる良い。
【００１３】
フィードバック信号入力端子を有している場合、メモリ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群の一を同端子を通じて入力された帰還量に対応する種類の選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有した構成のものを用いると良い。
【００１５】
マネジメントツール部に関しては、入力部を通じての操作入力に従ってメモリ上のエレメント命令を加工及び／又は編集するととともに加工等された新たなエレメント命令をメモリに保存する機能を有した構成となっていることを特徴のものを用いることが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は電気機器の制御システムの構成図、図２は同システムに含まれるリエゾン部のブロック図、図３は電気機器を動作パターンで動作させるのに必要な基本指令データの構造を示す表、図４は基本指令データに含まれるエレメント命令で実現される電気機器の基本パターンを示す説明図、図５は通常動作時の電気機器の動作パターンの一例を示す図、図６は通常動作時の電気機器の動作パターンの他の例を示す図、図７はリエゾン部のメモリ上の基本指令データに関するメモリマップ、図８は割り込み動作時の電気機器の動作パターンの一例を示す図、図９は割り込み動作時の電気機器の動作パターンの他の例を示す図、図１０は割り込み動作時の電気機器の動作パターンの他の例を示す図、図１１は他のリエゾン部のブロック図である。
【００１９】
ここに掲げる電気機器の制御システムは、図１及び図２に示すように工作機械やロボット等のアクチュエータＡに含まれる電気機器ａ〜ｆ等を制御するシステムであって、電気機器ａ〜ｆ等で複数の動作パターンで動作させるために必要な基本指令データを作成するのに使用されるマネジメントツール部１０と、電気機器ａ〜ｆ等の前段に各々接続されており且つ基本指令データを指令信号に変換して電気機器ａ〜ｆに各々出力するリエゾン部３０ａ〜３０ｆと、マネジメントツール部１０から出力された基本指令データを各リエゾン部３０ａ〜３０ｆ等に各々出力するスーパーバイザー部２０ａ、２０ｂから構成されている。
【００２０】
なお、マネジメントツール部１０、スーパーバイザー部２０ａ、リエゾン部３０ａ〜３０ｆ等の間は図１に示すように通信ラインで接続されている。
【００２１】
ここでは電気機器ａはステッピングモータ、電気機器ｂはスイッチ、電気機器ｃは空／油圧バルブ、電気機器ｄはＣＣＤカメラ、電気機器ｅは表示装置、電気機器ｆはステッピングモータである。電気機器ａ〜ｅの基本指令データについては、スーパーバイザー部２０ａを介してリエゾン部３０ａ〜３０ｅに各々出力される一方、電気機器ｆ・・の基本指令データについては、スーパーバイザー部２０ｂを介してリエゾン部３０ｆ・・に各々出力される。
【００２２】
説明の都合上、同システムの構成を説明する前に基本指令データの内容について図３を参照して説明する。図３に示されているのはステッピングモータである電気機器ａの基本指令データの一例である。
【００２３】
基本指令データは大きく分けてヘッダ部とエレメント部とから構成されており、ここでは電気機器ａを複数の動作パターン（図５又は図６参照）で動作させるのに必要な指令データとなっている。この動作パターンは一又は複数の基本パターンから構成されている（図４参照：図５に示す動作パターンを構成する基本パターンの一例を示す）。電気機器ａの動作パターンには、その種類を示す制御コードが通常動作用、割り込み動作用の区別とは関係なく付けられている。
【００２４】
エレメント部は、電気機器ａを基本パターンで動作させるためのエレメント命令の集合であるエレメント命令群である構成されている一方、ヘッダ部は、エレメント命令群のうちの一を順次選択するパターンを示す制御コード毎の選択情報、エレメント命令の読み出しタイミングレートや読み出し回数の設定値等のデータから構成されている。具体的な内容は以下の通りである。
【００２５】
エレメント命令は、電気機器ａを所定の基本パターンで動作させるのに必要なビット列データ又はその１ビット分のデータである。データの内容やその生成方法については後述する。基本パターンにはその種類を示すためにライブラリー番号が付けられている。図４に示された基本パターンにはｌｉｂ．１〜ｌｉｂ．９というライブラリー番号が付けられている。
【００２６】
ｌｉｂ．１、２、３は、電気機器ａを速度Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２で各々定速駆動させる基本パターンである。電気機器ａを同パターンでもって動作させるには、一定周期のビット列パルスを電気機器ａに入力することが必要である。ｌｉｂ．１、２、３のエレメント命令はこれらのビット列パルスの１ビット分のデータとなっている。その繰り返し回数のデータについてはヘッダ部（後述する(10)単一繰り返し数）に含められている。
【００２７】
ｌｉｂ．４、５の基本パターンは電気機器ａを始動速度から速度Ｖ０まで、速度Ｖ１から速度Ｖ２まで各々加速させるパターンである。電気機器ａを同パターンでもって動作させるには、時間の経過とともに短くなる周期のビット列パルスを電気機器ａに入力することが必要である。ｌｉｂ４、５のエレメント命令はこれらのビット列パルスのビット列データとなっている。
【００２８】
ｌｉｂ．６、７、８、９の各基本パターンは電気機器ａを速度Ｖ０から速度Ｖ１まで、速度Ｖ２から始動速度まで、速度Ｖ０から始動速度まで、速度Ｖ１から始動速度まで各々減速させるパターンである。電気機器ａを同パターンでもって動作させるには、時間の経過とともに長くなる周期のビット列パルスを電気機器ａに入力することが必要である。ｌｉｂ６、７、８、９のエレメント命令はこれらのビット列パルスのビット列データとなっている。
【００２９】
このようなｌｉｂ．１〜ｌｉｂ．９のエレメント命令群のうちｌｉｂ．４、１、６、２、５、３、７という順番で並べたエレメント命令群により、電気機器ａを図５で示すような動作パターンで動作させることが可能になる一方、ｌｉｂ．４、１、８という順番で並べたエレメント命令群により、電気機器ａを図６で示すような動作パターンで動作させることが可能になる。図５、図６に示す動作パターンの制御コードは００、０１である。なお、図５に示す動作パターンの後に図６に示す動作パターンが続いている場合のその全体の動作パターンには０２という制御コードが付けられているとする。
【００３０】
一方、ヘッダ部は、図３に示すように(1) エレメントＩＤ、(2) 設定、(3) 割り込み設定、(4) 割り込み時移動先ＩＤ、(5) 通常移動先ＩＤ、(6) 出力タイミングレート、(7) 動作パターンデータサイズ、(8) 原点サーチ設定、(9) 単一繰り返し数、(10)複合繰り返し数のデータから構成されている。
【００３１】
(1) エレメントＩＤはエレメント部に格納されたエレメント命令群の格納アドレスである。格納アドレスはリエゾン部３０ａのメモリ３２ａ（図２参照）の先頭アドレスで示される。当該動作パターンを実現するためのエレメント命令群の一を順次選択するパターンを示す制御コード毎の選択情報も含まれている。
【００３２】
例えば、制御コード００に関しては、ｌｉｂ．４、１、６、２、５、３、７のエレメント命令の各格納アドレスがこの順番で含められる一方、制御コード０１に関しては、ｌｉｂ．４、１、８のエレメント命令の各格納アドレスがこの順番で含められる（図７参照）。なお、制御コード０２に関しても同様である。
【００３３】
(9) 単一繰り返し数はヘッダ部に格納されたエレメント命令の繰り返し回数に関する設定値である。(10)複合繰り返し数はヘッダ部に格納された複数のエレメント命令の組み合わせの繰り返し回数に関する設定値である。(5) 通常移動先ＩＤは制御コードの動作パターンの繰り返し回数に関する設定値である。
【００３４】
なお、(9) 単一繰り返し数、(10)複合繰り返し数、(5) 通常移動先ＩＤに関する繰り返し回数が２以上を示すときには、当該設定値についても、上記選択情報に該当することになる。
【００３５】
(6) 出力タイミングレートは、エレメント命令の読み出しの間隔に関する設定値である。(2) 設定は電気機器ａの回転方向等の基本的な設定データである。
【００３６】
(7) 動作パターンデータサイズは、ヘッダ部及びエレメント部からなるファイルのデータ容量である。同ファイルはリエゾン部３０ａのメモリ３２ａの先頭番地から書き込まれるようになっているので、動作パターンデータサイズにより同ファイルの最終アドレスが判ることになる。
【００３７】
(3) 割り込み設定は割り込み動作を開始する信号の種類に関する設定データである。リエゾン部３０ａにおいては、原点サーチやセンサー等の割り込み入力信号が入力される割り込み信号端子３５ａ（図２参照）を有しており、いかなる種類の割り込み入力信号が同端子３５ａに入力されたときに割り込み動作を開始するのかの設定が行われる。(8) 原点サーチ設定は割り込み動作の開始が原点サーチである場合にその動作内容を設定するための設定データである。
【００３８】
(4) 割り込み時移動先ＩＤは、割り込み動作時の電気機器ａの動作パターンを設定するための設定データである。ここでは割り込み動作により電気機器ａを速やかに停止させることを想定しているので、以下のような設定になっている。図４に示すｌｉｂ．1 〜9 のエレメント命令を例にして説明する。
【００３９】
電気機器ａが速度Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２で定速度動作中に割り込み入力信号が入力された場合、同速度から停止させることが必要である。そのため、ｌｉｂ．1 のエレメント命令にはｌｉｂ．６のエレメント命令の基本パターンが、ｌｉｂ．２のエレメント命令にはｌｉｂ．９のエレメント命令の基本パターンが（図８参照）、ｌｉｂ．３のエレメント命令にはｌｉｂ．７のエレメント命令の基本パターンが割り込み時移動先ＩＤとして各々設定されている。
【００４０】
電気機器ａの減速動作期間に割り込み入力信号が入力された場合、そのまま減速させて停止させれば良い。そのため、ｌｉｂ．６のエレメント命令には、引き続いて速度Ｖ１（ｌｉｂ．６のエレメント命令の実行完了後の速度）まで減速させ、その後にｌｉｂ．９のエレメント命令の基本パターンが設定されている。ｌｉｂ．７、８の各エレメント命令には、引き続いて減速させるパターンが各々設定されている。
【００４１】
電気機器ａの加速動作期間に割り込み入力信号が入力された場合、その時点の速度から減速させて停止させることが必要である。そのため、ｌｉｂ．４のエレメント命令には、その時点の速度から反転させるという速度パターン（図９参照）が設定されている。ｌｉｂ．５のエレメント命令には、その時点の速度から反転させ、速度ｖ１（ｌｉｂ．５のエレメント命令の実行開始時の速度）まで減速された時点で、ｌｉｂ．９のエレメント命令の基本パターンが（図１０参照）設定されている。
【００４２】
なお、上記した基本指令データは電気機器ａについての例であったが、これ以外の電気機器ｂ等の基本指令データについても基本的に同様である。
【００４３】
マネジメントツール部１０は、基本指令データを作成してスーパーバイザー部２０ａ、２０ｂに出力する装置であって、電気機器ａ〜ｆ等の動作パターン等を設定入力するための入力部１１と、多種類のエレメント命令が予め記録されたメモリ１０１とを有している。ここではマネジメントツール部１０としてマイコンが用いられている。入力装置１１はキーボード、マウス、タッチパネル等であり、外部メモリ１２はＦＤやメモリカード等の外部メモリである。図中１３はモニタである。
【００４４】
マネジメントツール部１０は、メモリ１０１上に予め記録されたソフトウエアにより次のような機能を発揮するようになっている。即ち、入力部１１を通じての操作入力に従ってメモリ１０１上のエレメント命令を加工や編集するととともに加工等された新たなエレメント命令をメモリ１０１に保存する機能を有した構成となっている。また、このように用意されたメモリ１０１上のエレメント命令の中から入力部１１を通じて設定入力された動作パターンの一部に対応するエレメント命令を選択し、選択されたエレメント命令を基本指令データの構成要素であるエレメント命令群（エレメント部）とする一方、前記動作パターンに対応する当該エレメント命令の順番を基本指令データの構成要素である選択情報（ヘッダ部のエレメントＩＤ等）とする機能を有した構成となっている。なお、エレメントＩＤ等以外のヘッダ部を構成するデータについては入力部１１を通じて設定入力されるようになっている。
【００４５】
基本指令データはマネジメントツール部１０を用いて対話式で作成される。その概要は以下の通りである。
【００４６】
まず、電気機器ａで実現すべき動作パターンが入力部１１を通じて設定入力され、この動作パターンがモニタ１３に表示出力される。と同時に、メモリ１０１上の電気機器ａに関するエレメント命令を検索し、入力された動作パターンに部分的に合致する基本パターンのエレメント命令を全て読み出す。読み出されたエレメント命令が基本指令データを構成するエレメント命令群となる。
【００４７】
もし、メモリ１０１上に入力された動作パターンに部分的に合致する基本パターンのエレメント命令がないときには、その旨をモニタ１３に表示出力する。この場合には、メモリ１０１上のエレメント命令の中で入力された動作パターンに最も近い基本パターンを有するエレメント命令を読み出し、この基本パターンをモニタ１３に表示出力する。そしてこの基本パターンの形状等を入力部１１を通じての操作入力に応じて修正又は加工する。このようにメモリ１０１に予め用意された基本パターンが修正等されると、これに対応してエレメント命令の内容が自動的に修正される。ここに新たなエレメント命令が作成され、メモリ１０１に保存される一方、上記基本指令データを構成するエレメント命令群に含められることになる。
【００４８】
このようにして電気機器ａで実現すべき動作パターンと部分的に合致する基本パターンを有するエレメント命令が全て揃うと、動作パターンの全体に対する当該基本パターンのエレメント命令の順番を求め、その順番をリエゾン部３０ａのメモリ３２ａのアドレスの形で表す。そして当該動作パターンに制御コードを割り付ける。このエレメント命令の順番と制御コードとがヘッダ部を構成するエレメントＩＤとなる。また、入力部１１を通じてヘッダ部を構成するエレメントＩＤ以外の他のデータ（自動的に求められる動作パターンデータサイズを除く）が設定入力されると、電気機器ａを所定の動作パターンで動作させるのに必要な基本指令データが作成される。一種類の動作パターンだけでなく複数の種類の動作パターンを実現させる際には上記一連の処理を繰り返し行う。これで電気機器ａに関する基本指令データが作成される。
【００４９】
電気機器ａ以外の基本指令データを作成する方法についても全く同様である。ただ、電気機器ａ〜ｆ等は連携して動作させる必要があることから、電気機器の基本指令データを作成するに当たり、当該電気機器の動作パターンを入力部１３を通じて設定入力し、これをモニタ１３に表示出力するときには、他の電気機器の動作パターンも併せて表示させるようにしている。
【００５０】
このようにして電気機器ａ〜ｆ等に関する基本指令データが作成されると、メモリ１０１等に保存する一方、入力装置１１を通じての操作によりスーパーバイザー部２０ａ、２０ｂに転送される。
【００５１】
なお、マネジメントツール部１０においては、上記のように作成された基本指令データを用いて電気機器ａ〜ｆ等により所望の動作パターンが実現されるか否かを確認するためのシミュレーション機能も含まれている。また、マネジメントツール部１０は、上記したように基本指令データを作成するのに使用される装置であるので、電気機器ａ〜ｆ等に関する基本指令データが全て転送された後、スーパーバイザー部２０ａ、２０ｂから切り離しても何ら問題はない。
【００５２】
スーパーバイザー部２０ａについては、ここではマイコンを用いている。図中２１ａは通信用インターフェイス、２２ａはソフトウエアが予め記録されたメモリ、２３ａはキーボードやマウス等の入力部、２４ａは割り込み信号入力端子である。同端子には同システム全体についての緊急停止用のスイッチ等の割り込み信号が入力される。スーパーバイザー部２０ａは、メモリ２２ａに予め用意されたソフトウエアを処理することにより次のような機能を発揮する。
【００５３】
スーパーバイザー部２０ａは、マネジメントツール部１０から出力された電気機器ａ〜ｅに関する基本指令データが通信用インターフェイス２１ａを介して入力されると、そのままリエゾン部３０ａ〜３０ｅに順次出力する構成となっている。即ち、基本指令データには電気機器の種類を示すコードが付けられており、当該コードに基づいて基本指令データの転送先を決定する。例えば、電気機器ａのコードを有する基本指令データであれば、リエゾン部３０ａに向けて転送する。他の電気機器の場合についても全く同様である。
【００５４】
スーパーバイザー部２０ａは、電気機器ａ〜ｅの動作パターンの種類が制御コードとして入力部２３ａを通じて選択入力されると、当該選択結果をセレクトデータとしてリエゾン部３０ａ〜３０ｅに出力する機能を有した構成となっている。例えば、電気機器ａに関する基本指令データがマネジメントツール部１０から入力されると、リエゾン部３０ａに転送する前に、基本指令データに含まれるヘッダ部のエレメントＩＤから制御コードの種類等を抽出し、これをメモリ２２ａに退避しておく。そして動作パターン選択時には、メモリ２２ａ上の制御コードの種類等を図外モニタに表示出力し、この中からユーザにより入力部２３ａを通じて選択可能になっている。制御コードが選択入力されると、これをセレクトデータとしてリエゾン部３０ａに転送する。他の電気機器についても全く同様である。制御コードの選択方法は、電気機器ａ〜ｅの全てを同時に選択したり、電気機器を特定して選択することも可能である。
【００５５】
なお、入力部２３ａを通じて起動コマンドが入力されると、これをセレクトデータと全く同様にリエゾン部３０ａ〜３０ｅに出力する。起動コマンドは電気機器ａ〜ｅを起動させるのに必要なコマンドであって、電気機器を特定して入力することも可能になっている。
【００５６】
スーパーバイザー部２０ａは、割り込み信号入力端子２４ａを通じて割り込み信号が入力されると、同信号を所定の形式でリエゾン部３０ａ〜３０ｅに各々出力する機能を有した構成となっている。
【００５７】
なお、スーパーバイザー部２０ｂについても上記と同様であるので、その発明については省略する。
【００５８】
リエゾン部３０ａは、図２に示すようにスーパーバイザー部２０ａから導かれた基本指令データ等を入力するインターフェイス部３１と、インターフェイス部３１ａを介して入力された基本指令データを保持するメモリ３２ａと、メモリ３２上の基本指令データのうちヘッダ部に含まれる各データを制御コード単位で読み出して保持する一方、同データに含まれるエレメントＩＤが示すアドレスを順次出力するバッファ回路３３ａと、バッファ回路３３ａから出力されたアドレスに基づいてメモリ３２ａ上のエレメント部に含まれるエレメント命令を順次読み出すためのアドレス信号を生成する一方、メモり３２ａから読み出されたエレメント命令を指令信号ａとして出力する出力制御回路３４ａと、原点サーチやセンサー等の割り込み入力信号が入力される割り込み信号入力端子３５ａ（図２参照）とを具備した回路構成となっている。具体的には以下の通りである。
【００５９】
インターフェイス３１ａはスーパーバイザー部２０ａから出力された基本指令データをパラレルからシリアルに変換し、これをメモリ３２ａの所定アドレスに転送する構成となっている。また、スーパーバイザー部２０ａから出力された起動コマンド、セレクトデータ及び割り込み入力信号をバッファ回路３３ａに出力する機能も有している。
【００６０】
メモリ３２ａはインターフェイス３１ａから出力された基本指令データを保持するメモリであり、ここではフラッシュメモリ等を用いている。図２中ヘッダ１、２、３は、制御コード１、２、３に関するヘッダ部の各データを示しており、エレメント１、２、３は３種類のエレメント命令を示している。
【００６１】
メモリ３２ａのメモリマップは図７に示す通りである。アドレス００００００（Ｈ）から００００ＦＦ（Ｈ）には制御コード００に関するヘッダデータが、０００１００（Ｈ）〜０００１ＦＦ（Ｈ）には制御コード等のデータが、アドレス０００２００（Ｈ）から０００２ＦＦ（Ｈ）には制御コード０１に関するヘッダデータがが各々記録されている。エレメント命令の各データはアドレス０１００００（Ｈ）から記録されている。
【００６２】
なお、図２中、ヘッダ１、２、３は、基本指令データのヘッダ部に含まれる制御コード００、０１、０２に関するヘッダデータを示しており、エレメント１、２、３は基本指令データのエレメント部に含まれる３種類のエレメント命令のデータを示している。
【００６３】
バッファ回路３３ａはメモリ３２ａから読み出されたヘッダ１、２、３・・を保持するレジスタ３３１ａと、レジスタ３３１ａ上のヘッダ等の中からセレクタデータが示す制御コード等に対応するものを読み出して出力生成回路３４ａに出力する選択回路３３２ａとを有する回路構成となっている。なお、起動コマンドが入力されると、レジスタ３３１ａ上のヘッダ１が選択回路３３２ａにより選択されるようになっている。
【００６４】
出力制御回路３４ａは、バッファ回路３３ａから出力されたデータに基づいてメモリ３２ａ上のエレメント命令を読み出すためために必要なアドレスを生成するアドレス生成回路３４１ａと、メモリ３２ａから読み出されたエレメント命令を電気機器ａの入力形式に合った電圧／電流レベルに変換して指令信号Ｓａとして出力する出力生成回路３４２ａと、割り込み信号入力端子３５ａに割り込み入力信号が入力されると、同信号をアドレス生成回路３４１に出力する割り込みインターフェイス回路３４３ａとを有した回路構成となっている。
【００６５】
即ち、リエゾン部３０ａは次のような動作を行うようになっている。まず、基本指令データがリエゾン部３０ａに入力されると、これがインターフェイス３１ａを介してメモリ３１ａに出力され記録される。その後、起動コマンドが入力されるとインターフェイス３１ａを介してバッファ回路３３ａに出力され、メモリ３２ａ上の基本指令データに含まれるヘッダデータ（ヘッダ１、２、３等）が読み出され、バッファ回路３３ａのレジスタ３３１ａに転送される。起動コマンドが入力された場合、ヘッダ１のヘッダデータが選択回路３３２ａにより読み出され、出力制御回路３４ａのアドレス生成回路３４１ａに出力される。また、同ヘッダデータに含まれる割り込み設定のデータが割り込みインターフェイス回路３４３ａに出力される。これにより割り込みインターフェイス回路３４３ａに入力される割り込み入力信号の種類等が設定される。
【００６６】
ヘッダ１、即ち、制御コード００のヘッダデータがアドレス生成回路３４１ａに入力されると、同回路により同データに含まれるエレメントＩＤ等に従ってアドレスが生成される。このようにアドレス生成回路３４１ａによりアドレスが生成されると、これに応じてメモリ３２ａ上のエレメント命令が順次読み出されて出力生成回路３４２ａに順次出力される。エレメント命令は出力生成回路３４２ａを通じて電圧／電流レベルが変換され、指令信号Ｓａとして電気機器ａに出力される。この結果、電気機器ａが制御コード００の動作パターンに従って動作することになる。
【００６７】
また、割り込み信号入力端子３５ａに割り込み入力信号が入力された場合、同信号が割り込みインターフェイス回路３４３ａを介してアドレス生成回路３４１ａに入力される。すると、アドレス生成回路３４１ａにおいて、エレメントＩＤ等ではなく、制御コード００のヘッダデータに含まれる割り込み設定に従ってアドレスが生成される。以後は上記した起動コマンドが入力された場合と全く同様である。これは、スーパーバイザー部２０ａから割り込み入力信号が入力された場合も全く同様である。この結果、電気機器ａが割り込み用の動作パターンに従って動作し、停止することになる。
【００６８】
一方、セレクトデータがリエゾン部３０ａに入力されると、これがインターフェイス３１ａを介してバッファ回路３３ａに出力される。すると、バッファ回路３３ａのレジスタ３３１ａ上のヘッダ１、２、３等のうち、セレクトデータが示すヘッダデータが選択回路３３２ａにより読み出され、出力制御回路３４ａに出力される。以後は上記した起動コマンドが入力された場合と全く同様である。この結果、電気機器ａがセレクトデータが示す制御コードの動作パターンに従って動作することになる。
【００６９】
ここではリエゾン部３０ａについて説明したが、リエゾン部３０ｂ〜３０ｅについても、出力生成回路３４２の種類が電気機器ｂ〜ｅに応じて異なることを除いて全く同様である。また、スーパーバイザー部２０ｂに接続されるリエゾン部３０ｆ等についても同様である。
【００７０】
ただ、電気機器ｃについては、これ以外の機器とは異なりフィードバック制御を行うことが必要な空／油圧バルブであり、リエゾン部３０ｃに関しては若干の相違がある。この相違点を図１１を参照して説明する。電気機器ｃはバルブに作用するトルクを検出するセンサと、バルブの開閉時間を計測するセンサとを有しており、この検出又は計測結果を帰還量として各々出力している。
【００７１】
このような電気機器ｃに接続されるリエゾン部３０ｃは、両センサの出力信号を入力するためのフィードバック信号入力端子３６ｃ、３６ｃを有しており、メモリ３２ｃ上の基本指令データに含まれたエレメント命令群（ここではトルクと開閉時間の２種類のエレメント命令群）の各一を同端子３６ｃ、３６ｃを通じて入力された帰還量に対応する種類の選択情報が示すパターンで各々順次読み出し指令信号Ｓｃ、Ｓｃとして電気機器ｃに各々出力する機能を有した基本構成となっている。この結果、電気機器ｃの開閉量が基本指令データに含まれる開閉時間の動作パターンに応じて、その開閉する際のトルクが基本指令データに含まれるトルクの動作パターンに応じてフィードバック制御されることになる。
【００７２】
上記のように構成された電気機器の制御システムによる場合、マネジメントツール部１０を用いて基本指令データを作成することから、その作成を非常に簡単に行うことが可能になる。従来とは異なり、特別なプログラムを作成することが不要となる。また、リエゾン部３０ａ〜３０ｆにおいて、基本指令データから指令信号Ｓａ〜Ｓｆを直接に変換して電気機器ａ〜ｆに出力することから、その性質上、従来に比べてその構成が単純になる。
【００７３】
加えて、マネジメントツール部１０を用いて基本指令データが作成されると、基本指令データがスーパーバイザー部２０ａ、２０ｂを介してリエゾン部３０ａ〜３０ｆ等に転送され、この状態でスーパーバイザー部２０ａ、２０ｂを通じて起動コマンドや動作パターンの種類が入力されると、その入力に従ってリエゾン部３０ａ〜３０ｆ等がすぐに動作するようになっている。即ち、電気機器ａ〜ｆ等の起動が遅れるということがない。このようなことは、多軸化、高速化及び精密化が進展しても何ら異なることがないことから、システムの全体の構成の簡単化及び低コスト化を図る上で大きな意義がある。
【００７４】
なお、本発明に係る電気機器の制御システムは上記実施の形態に限定されず、スーパーバイザー部に関しては、電気機器を基本パターンで動作させるためのエレメント命令の集合であるエレメント命令群及び当該エレメント命令群のうちの一を順次選択するパターンを示す選択情報を少なくとも含んだ基本指令データを出力する機能、リエゾン部に関しては、電気機器の前段に接続された機器であって、スーパーバイザー部から基本指令データが入力されており、当該基本指令データをメモリに保持する一方、メモリ上の基本指令データに含まれるエレメント命令群の一を当該選択情報が示すパターンで順次読み出し指令信号として当該電気機器に出力する機能を有する限り、どのような構成のものを用いてもかまわない。
【００７５】
これは、基本指令データを作成してスーパーバイザー部に出力するマネジメントツール部に関しても同様である。即ち、少なくとも電気機器の動作パターンを設定入力するための入力部と、多種類のエレメント命令が予め記録されたメモリとを有しており、メモリ上のエレメント命令の中から入力部を通じて設定入力された動作パターンの一部に対応するエレメント命令を選択し、選択されたエレメント命令を基本指令データの構成要素であるエレメント命令群とする一方、前記動作パターンに対応する当該エレメント命令の順番を基本指令データの構成要素である選択情報とする機能を有する限り、どのような構成のものを用いてもかまわない。
【００７６】
【発明の効果】
以下、本発明の電気機器の制御システムによる場合、電気機器を制御するためのプログラムを作成するに当たり、少なくともエレメント命令群と選択情報とを組み合わせて基本指令データを作成するだけで良いので、たとえ多軸化、高速化及び精密化が進展してもその作成が煩わしくならない。また、リエゾン部において、基本指令データから指令信号を直接に変換して電気機器に出力することから、その性質上、従来に比べてその構成が単純になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための図であって、電気機器の制御システムの構成図である。
【図２】同システムに含まれるリエゾン部のブロック図である。
【図３】電気機器を動作パターンで動作させるのに必要な基本指令データの構造を示す表である。
【図４】基本指令データに含まれるエレメント命令で実現される電気機器の基本パターンの例を示す図である。
【図５】基本指令データで実現される電気機器の動作パターンの一例を示す図である。
【図６】基本指令データで実現される電気機器の動作パターンの他の例を示す図である。
【図７】リエゾン部のメモリ上の基本指令データに関するメモリマップである。
【図８】リエゾン部で行われる電気機器の割り込み動作の動作パターンの一例を示す図である。
【図９】リエゾン部で行われる電気機器の割り込み動作の動作パターンの他の例を示す図である。
【図１０】リエゾン部で行われる電気機器の割り込み動作の他の例を示す図である。
【図１１】リエゾン部の他の例を示すブロック図であるである。
【図１２】従来の電気機器の制御システムの構成図である。
【符号の説明】
１０            マネジメントツール部
２０ａ、２０ｂ  スーパーバイザー部
３０ａ〜３０ｆ  リエゾン部
ａ〜ｆ          電気機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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