(57)【要約】【課題】安全性の低下やシステム構成の複雑化を招くことなく迅速に非常停止が可能なモータ制御装置を提供する。【解決手段】通信線を介してＰＬＣから取得されるモータ駆動指令に基づいて、モータ駆動の指令値を生成するモータ制御部と、モータ制御部からの指令値に応じて、モータの駆動電流を供給する駆動部と、モータに対する駆動信号の伝達を遮断する遮断部と、通信線とは異なる制御信号線を介して、ユーザからの非常停止入力操作を受け付ける安全入力部と、ユーザからのリセット入力操作を受け付けるリセット入力部と、安全入力部に対する入力の状態変化に基づいて安全が保たれているか否かを判定する判定部と、安全入力部が非常停止入力操作を受け付けたときに、遮断部を介して駆動信号の遮断処理を実行し、リセット入力部がリセット入力操作を受け付けたときに、安全が保たれていれば再起動処理を行う、安全制御部と、を備えるモータ制御装置。【選択図】図２
2018136712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信線を介してＰＬＣと通信可能であり、モータを駆動するための指令値を生成するモータ制御部と、
前記モータ制御部からの前記指令値に応じて、前記モータを駆動するための駆動電流を該モータに供給する駆動部と、
前記モータに対する駆動信号の伝達を遮断する遮断部と、
前記通信線とは異なる制御信号線を介して、ユーザからの非常停止入力操作を受け付ける安全入力部と、
ユーザからのリセット入力操作を受け付けるリセット入力部と、
前記安全入力部に対する入力の状態変化に基づいて安全が保たれているか否かを判定する判定部と、
前記安全入力部が非常停止入力操作を受け付けたときに、前記遮断部を介して前記駆動信号の遮断処理を実行し、前記リセット入力部がリセット入力操作を受け付けたときに、安全が保たれていれば再起動処理を行う、安全制御部と、
を備えるモータ制御装置。
【請求項２】
前記安全入力部に対する入力は、第１入力と第２入力に二重化されており、
前記判定部は、前記第１入力と前記第２入力の相関が所定の条件を満たしている場合に安全が保たれていると判断し、そうでない場合に安全が保たれていないと判断する、
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記リセット入力部は、前記通信線を介して安全ＰＬＣから、ユーザがリセット入力操作したことを示す信号を受け付ける、
請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記リセット入力部は、前記通信線とは異なる制御信号線を介して、ユーザからのリセット入力操作を受け付ける、
請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
安全が保たれていないことを前記ＰＬＣに通知する通知部をさらに備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記通知部は、前記安全入力部に対する入力の遷移も、前記ＰＬＣに通知する、
請求項５に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記通知部は、前記リセット入力部に対する入力の遷移も、前記ＰＬＣに通知する、
請求項６に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記安全入力部、前記リセット入力部、前記判定部、および前記安全制御部は、安全用回路基板に設けられており、
前記安全用回路基板は、前記モータ制御装置の本体側に対して取り外し可能に取り付けられる、
請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項９】
ＰＬＣと、
モータと、
請求項１から８のいずれか１項に記載のモータ制御装置と、
を備える、モータ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動制御するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製造現場では、サーボシステムが、各種機械における稼動部の位置決め制御などに用いられている。このようなサーボシステムとして、各種の機械装置を稼動するためのサーボモータと、このサーボモータに取り付けられたエンコーダと、サーボモータを駆動するためのサーボドライバと、サーボドライバに対して位置指令情報等を出力するための制御装置とを備えるシステムがある。そして、製造現場では、コスト削減、生産性の向上とともに、作業者に対する安全性確保の取り組みが重要な要件となっている。このため、サーボシステムについても、相応の安全規格に適合させることが要求されつつある。
【０００３】
サーボモータ使用時の安全を確保するために、外部からの遮断信号に応じてモータへ供給される駆動電流を遮断するセーフトルクオフ（ＳＴＯ）機能を備えるサーボドライバが知られている（特許文献１）。また、ユーザが非常停止スイッチを押したときにサーボドライバに停止指令が確実に伝達される必要があり、そのために安全コントローラが用いられている。
【０００４】
ＳＴＯ機能を実装する従来システムの構成を図９に示す。このシステムでは、サーボドライバ１０４、標準ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）１０５、安全ＰＬＣ１０
６がネットワーク回線（通信線）１０１を介して接続されており、サーボドライバ１０４は標準ＰＬＣ１０５からの駆動指令に基づいてモータ１０２を駆動する。安全ＰＬＣ１０６は、非常停止などの安全に関する指令をネットワーク回線１０１経由でサーボドライバ１０４に伝達する。また、非常停止スイッチ１０７が安全コントローラ１０９に接続されており、非常停止スイッチ１０７が押されると安全コントローラ１０９から外部配線（制御線）を介してサーボドライバ１０４に対して停止指令が伝達される。非常停止スイッチ１０７は安全規格を満たすために接点部分が冗長化されており、安全コントローラ１０９は非常停止スイッチ１０７が正常に稼働し安全を保っているかを判断する機能を有する。安全コントローラ１０９は、安全が保たれていない場合には、リセットスイッチ１０８が押されてもサーボドライバ１０４の再稼働を許可しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−７３０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように従来のシステムにおいてサーボドライバが停止指令を取得する方法は、ネットワーク経由で安全ＰＬＣから取得する方法と、外部配線経由で安全コントローラから取得する方法の２つがある。ネットワーク経由で停止指令を取得する方法は、ネットワーク遅延が生じて出力停止までに時間を要するという問題がある。一方、外部配線経由で停止指令を取得する方法では、ネットワーク遅延の問題は生じないものの、サーボドライバと別体の安全コントローラが必要となりシステム構成やその制御方法が複雑になってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、安全性の低下やシステム構成の複雑化を招くことなく迅速に非常停止が可能なモータ制御装置を提供することを目的と
する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明においては、上記課題を解決するために、従来の安全コントローラがもつ非常停止信号の受付機能をモータ制御装置に取り込む。このような構成により、非常停止信号の発生から出力停止までの時間の短縮と、システム構成およびその制御方法の簡易化の両方を実現できる。
【０００９】
詳細には、本発明の一態様に係るモータ制御装置は、モータ制御部と、駆動部と、遮断部と、安全入力部と、リセット入力部と、判定部と、安全制御部とを備える。モータ制御部は、通信線を介してＰＬＣから取得されるモータ駆動指令に基づいて、モータを駆動するための指令値を生成する。駆動部は、モータ制御部からの指令値に応じて、モータを駆動するための駆動電流を該モータに供給する。遮断部は、前記モータに対する駆動信号の伝達を遮断する。
【００１０】
安全入力部は、通信線とは異なる制御信号線を介して、ユーザからの非常停止入力操作を受け付ける。安全入力部が非常停止入力操作を受け付けた場合には、安全制御部によって、駆動信号の遮断処理が実行される。
【００１１】
リセット入力部は、ユーザからのリセット入力操作を受け付ける。リセット入力部は、通信線を介して安全ＰＬＣからリセット入力信号を取得してもよいし、通信線とは異なる制御信号線を介してリセット入力信号を取得してもよい。リセット入力部がリセット入力操作を受け付けた場合には、安全が保たれていれば安全制御部によって再起動処理が実行される。
【００１２】
判定部は、安全入力部に対する入力の状態変化に基づいて安全が保たれているか否かを判定する。本開示において「安全が保たれている」というのは、安全が担保されている状態、より明確には、所定の安全要求を満足している状態をいう。典型的には、いずれの部品にも故障が発生していない状態が所定の安全要求を満足している状態であり、したがって安全が保たれている状態である。
【００１３】
安全制御部は、安全入力部が非常停止入力操作を受け付けたときに、遮断部を介して前記駆動信号の遮断処理を実行する。遮断処理により、モータに対する駆動信号の出力が停止される。また、リセット入力部がリセット入力操作を受け付けたときに、安全が保たれていれば再起動処理を行う。再起動処理により、モータに対する駆動信号の出力が再開される。ここで、判定部によって安全が保たれていないと判断されている場合には、リセット入力操作があっても再起動処理を行わないことで、安全が担保できない状態でのシステムの再起動を防止できる。
【００１４】
このような構成によれば、非常停止スイッチに関する安全を担保する機能がモータ制御装置に設けられ、従来の安全コントローラが不要となる。したがって、制御信号線を介して停止指令を取得するので迅速な非常停止が可能となると共に、システム構成の複雑化を防止できる。
【００１５】
本態様において、安全入力部に対する入力は第１入力と第２入力に二重化されていてよく、判定部は、第１入力と前記第２入力の相関が所定の条件を満たしている場合に安全が保たれていると判断し、そうでない場合に安全が保たれていないと判断してもよい。「所定の条件」の一例は、非常停止スイッチのいずれの部品にも故障が発生していない場合に生じることが想定される第１入力と第２入力の相関条件である。このような構成によれば、非常停止スイッチに単一の故障が生じても非常停止が可能であり、かつそのような状態
での再起動を防止できる。
【００１６】
リセット入力部は、前記通信線を介して安全ＰＬＣから、ユーザがリセット入力操作したことを示す信号を受け付けてもよい。リセット処理は速い応答が求められないので通信線を介する入力であっても問題が生じず、制御信号線を介した入力を省略することでモータ制御装置の端子数を削減できる効果が得られる。もっとも、リセット入力部は、前記通信線とは異なる制御信号線を介して、ユーザからのリセット入力操作を受け付けてもよい。このようにすれば、非常停止スイッチの近くにリセットスイッチを配置できる。また、リセット入力部は、通信線経由と制御信号線経由の２系統でリセット入力操作を受け付けてもよい。
【００１７】
本態様にかかるモータ制御装置は、安全が保たれていないことを安全ＰＬＣに通知する通知部をさらに備えてもよい。この構成により、安全ＰＬＣは、ユーザに対するエラーを通知するなどの処理を行える。
【００１８】
また、通知部は、安全入力部に対する入力やリセット入力部に対する入力の遷移をＰＬＣに通知してもよい。この構成により、ＰＬＣは入力の遷移に基づいて、どの部品が故障したかあるいはどのような故障が発生したかを判断でき、それに応じた処理を行うことができる。これは従来の安全コントローラを採用する場合には実現できなかった機能である。なぜならば、従来の安全コントローラはモータ制御装置に対して停止指令や再起動指令を通知するだけであり、安全入力部やリセット入力部に対する入力の遷移はモータ制御装置に通知されないためである。
【００１９】
なお、本発明は、上記機能の少なくとも一部を有するモータ制御装置として捉えることができる。本発明はまた、上述のモータ制御装置と、モータと、ＰＬＣとを含むモータ制御システムとして捉えることもできる。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を実行する制御方法として捉えることもできる。また、本発明は、この方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム、あるいはこのコンピュータプログラムを非一時的に記憶したコンピュータ可読記憶媒体として捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
モータ制御装置において、安全性の低下やシステム構成の複雑化を招くことなく迅速な非常停止が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係るサーボドライバが組み込まれるサーボシステムの概略構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るサーボドライバの機能ブロック図である。
【図３】非常停止スイッチ入力に基づく安全状態判定を説明する図である。
【図４】非常停止スイッチ入力に基づく安全状態判定を説明する図である。
【図５】実施形態に係るサーボドライバの機能ブロック図である。
【図６】非常停止スイッチおよびリセットスイッチの入力の構成の変形例を示す図である。
【図７】実施形態に係るサーボドライバの機能ブロック図である。
【図８】実施形態に係るインバータの機能ブロック図である。
【図９】従来技術に係る安全コントローラを用いたサーボシステムの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
［システム構成］
図１は、本発明のモータ制御装置に相当するサーボドライバが組み込まれるサーボシステムの概略構成図である。サーボシステムは、ネットワーク１と、モータ２と、エンコーダ３と、サーボドライバ４と、標準ＰＬＣ(Programmable Logic Controller)５と、安全
ＰＬＣ６と、非常停止スイッチ７と、リセットスイッチ８とを備える。モータ２とエンコーダ３によりサーボモータが形成される。当該サーボシステムは、モータ２を駆動するためのシステムであり、そのモータ２は、図示しない各種の機械装置（例えば、産業用ロボットのアームや搬送装置）のアクチュエータとして当該装置内に組み込まれている。例えば、モータ２は、ＡＣモータである。そして、エンコーダ３は、モータ２の動作を検出するためにモータ２に取り付けられる。エンコーダ３は、検出されたモータ２の動作を示すフィードバック信号を生成するとともに、そのフィードバック信号をサーボドライバ４に送信する。フィードバック信号は、たとえばモータ２の回転軸の回転位置（角度）についての位置情報、その回転軸の回転速度の情報等を含む。エンコーダ３には一般的なインクリメンタル型エンコーダ、アブソリュート型エンコーダを適用することができる。
【００２３】
サーボドライバ４は、ネットワーク１（通信線）を介して標準ＰＬＣ５からモータ２の動作（モーション）に関する動作指令信号を受けるとともに、エンコーダ３から出力されたフィードバック信号を受ける。サーボドライバ４は、標準ＰＬＣ５からの動作指令信号およびエンコーダ３からのフィードバック信号に基づいて、モータ２の駆動に関するサーボ制御を実行する。また、サーボドライバ４はネットワーク１を介して安全ＰＬＣ６とも接続されている。これにより、サーボドライバ４は、安全ＰＬＣ６から受ける監視指令信号に基づいて、モータ２やサーボドライバ４に関する異常発生の監視を行い、その結果を安全ＰＬＣ６に返す。
【００２４】
また、サーボドライバ４は、標準ＰＬＣ５からの動作指令信号とエンコーダ３からのフィードバック信号とに基づいて、モータ２の動作に関する指令値を算出する。さらにサーボドライバ４は、モータ２の動作がその指令値に追従するように、モータ２に駆動電流を供給する。なお、この供給電流は、交流電源１１からサーボドライバ４に対して送られる交流電力が利用される。本実施例では、サーボドライバ４は三相交流を受けるタイプのものであるが、単相交流を受けるタイプのものでもよい。
【００２５】
また、サーボドライバ４は、外部配線７ａ，８ａ（制御信号線）を介して非常停止スイッチ７およびリセットスイッチ８から、非常停止スイッチ７およびリセットスイッチ８の入力操作信号を受ける。サーボドライバ４は、非常停止スイッチ７の操作信号を受けるとモータ２への駆動電流の供給を停止する。また、サーボドライバ４は、非常停止スイッチ７からの入力の遷移に基づいて非常停止スイッチの安全が担保されているかを判断し、リセットスイッチの操作信号を受けた場合には、安全が担保されていることを条件にモータ２への駆動電流の供給を再開する。
【００２６】
《サーボドライバ》
以下、サーボドライバ４のより具体的な構成について説明する。図２は、サーボドライバ４の機能ブロック図である。図２に示すように、サーボドライバ４は、フィードバック処理部４１、モータ制御部４２、遮断部４３、駆動部４４、非常停止部５０を有している。
【００２７】
フィードバック処理部４１は、エンコーダ３からのフィードバック信号に基づいてフィードバック値を生成する。たとえばエンコーダ３からパルスが出力される場合、フィードバック処理部４１は、そのパルスをカウントすることによりモータ２の回転軸の回転位置や回転速度を算出するとともに、その位置や速度を示す値を含むフィードバック値を生成
する。
【００２８】
モータ制御部４２は、標準ＰＬＣ５から動作指令信号を受けるとともに、フィードバック処理部４１からフィードバック値を受ける。モータ制御部４２は、動作指令信号およびフィードバック値に基づいて、位置フィードバック制御、速度フィードバック制御を実行するための指令値を生成する。例えば、モータ制御部４２は、動作指令信号およびフィードバック値に基づくフィードバック制御により、位置指令値及び速度指令値を生成する。なお、当該フィードバック制御で採用されるフィードバック方式は、モータ２が組み込まれる機械装置（搬送装置等）の所定の目的（例えば、荷物の搬送）に好適なサーボループが形成される方式であり、適宜設計することができる。そして、モータ制御部４２で生成されたこれらの指令値は、駆動信号として遮断部４３に送られる。
【００２９】
遮断部４３は、後述する安全制御部５３から遮断信号を受けた場合において、後述する駆動部４４にモータ制御部４２からの駆動信号を電気的に通過させないことで、駆動部４４を停止させる。これによりモータ制御部４２が駆動信号を送出したとしても、モータ２によるトルクの出力が停止することになる。一方、遮断部４３に遮断信号が入力されない場合には、遮断部４３はモータ制御部４２から出力された指令値を伴う駆動信号をそのまま駆動部４４に通過させる。なお、遮断部４３は、２つの遮断回路が直列に接続されており、遮断信号を受けた場合にこれら２つの遮断回路を同時に遮断する。この冗長構成により、いずれか一方の遮断回路に故障が発生しても駆動信号の送出を停止できるようにしている。
【００３０】
駆動部４４は、遮断部４３を介して、モータ制御部４２からの駆動信号を受ける。駆動部４４は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体スイッ
チング素子で構成される回路を有しており、モータ制御部４２からの駆動信号に基づいて、スイッチング素子をＰＷＭ方式に従ってオン・オフさせるための信号を生成するとともに、その信号に従ってスイッチング素子をオン・オフさせる。これによりモータ２に交流電力が供給されるとともに、駆動信号に従ってモータ２が駆動される。一方、遮断部４３が作動し駆動信号の駆動部４４への伝達が遮断されると、駆動部４４からの出力がオフに固定される。これによりモータ２への電力供給が停止されるので、モータ２からのトルクの出力が停止することになる。
【００３１】
非常停止部５０は、緊急時にモータ２の駆動を非常停止させるための機能部であり、安全入力部５１、リセット入力部５２、安全制御部５３、判定部５４、通知部５５を有する。
【００３２】
安全入力部５１は、非常停止スイッチ７の接点をモニタする。非常停止スイッチ７は、２チャンネル非常停止スイッチであれば、押しボタン式、足踏み式、ロープ式など任意の種類のものであってよい。非常停止スイッチ７は、２つのＮＣ（ノーマルクローズ）接点を有し、ユーザが非常停止スイッチ７を操作したときに２つのＮＣ接点がオープンする。非常停止スイッチ７はラッチング機構を有し、スイッチが操作されるとその状態が維持されＮＣ接点がオープンのままとなる。安全入力部５１は、非常停止スイッチ７から２チャンネルの信号を取得し、これによりユーザによる非常停止入力操作を受け付ける。以下、必要に応じて２チャンネルの入力をそれぞれ第１安全入力および第２安全入力とも称する。安全入力部５１は、２チャンネルの入力を後述する安全制御部５３に送出する。
【００３３】
リセット入力部５２は、リセットスイッチ８の接点をモニタする。非常停止の後にシステムを再起動するためには、非常停止スイッチ７の接点をクローズの位置にした後にリセットルーチンが要求される。リセットスイッチ８はＮＯ（ノーマルオープン）接点を有し、リセット入力部５２がこの接点をモニタする。リセット入力部５２は、リセット入力を
後述する安全制御部５３に送出する。
【００３４】
安全制御部５３は、サーボドライバ４への駆動信号の伝達および遮断を制御する。安全制御部５３は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）がプログラムを実行することによって実現することができるが、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）によっ
て実現してもよい。
【００３５】
安全制御部５３は、システムの安全が保たれないと判断される場合に遮断部４３に遮断信号を送出する（遮断処理）。典型的には、モータ２への駆動信号の出力中に非常停止スイッチ７が操作され安全入力部５１への安全入力があると、それに応じて安全入力部５１は遮断部４３に遮断信号を送出して遮断処理を実行する。上述のように遮断部４３は遮断回路が直列に接続されて冗長化されているので、一方の経路に故障が生じても安全に駆動信号の送出を停止できる。安全制御部５３は、安全ＰＬＣ６からネットワーク１経由で停止信号を受信した場合も遮断処理を行う。その他にも、サーボドライバ４内の部品やモータ２に不具合が検出された場合には、安全制御部５３は遮断処理を実行する。
【００３６】
安全制御部５３は、リセットスイッチ８が操作されたとき（リセット入力信号がオフからオンに切り替わったとき）に、遮断部４３への遮断信号の出力を停止して、モータ２への駆動信号の出力を再開する（再起動処理）。ただし、再起動処理を開始するためには判定部５４によってシステムの安全が担保されていると判断されていることを条件とし、安全が担保されていない場合には、リセットスイッチ８の操作がされても安全制御部５３は遮断信号の出力を停止しない。
【００３７】
判定部５４は、安全制御部５３のサブ機能部であり、サーボドライバ４の安全が担保されているか否かを判定する。判定部５４は、安全入力部５１からの非常停止スイッチ７の操作信号（第１安全入力および第２安全入力）と、リセット入力部５２からのリセットスイッチ８の操作信号を受け取り、これらの信号の相関に基づいてサーボドライバ４の安全が担保されているか否かを判定する。
【００３８】
図３Ａおよび図３Ｂを参照して、判定部５４による判定ロジックについて説明する。判定部５４は、まず、第１安全入力および第２安全入力が共にオープンになったことを初期条件として、両方があらかじめ定義された時間以内にクローズになったことをもって安全が担保されていると判断する。ユーザが非常停止スイッチ７を解除すると、ほぼ同時に２つのＮＣ接点がクローズするが、実際には多少の時間差がある。
【００３９】
例えば、図３Ａのように、時刻Ｔ１に第１安全入力がクローズした後、時刻Ｔ２に第２安全入力がクローズする。判定部５４は、この時間差Ｔｄｉｆ＝Ｔ２−Ｔ１が閾値時間Ｔｔｈ以内であれば、時刻Ｔ２の時点で安全が担保されている（有効）と判断する。なお、この閾値時間Ｔｔｈは、非常停止スイッチ７を解除したときに２つの接点がクローズする時間差の最大許容値（例えば、数ミリ秒）である。一方、図３Ｂのように、第１安全入力と第２安全入力がクローズする時間差（図３ＢではＴｄｉｆ＝Ｔ２’−Ｔ１）が閾値時間Ｔｔｈよりも大きい場合には、第１安全入力および第２安全入力がともにクローズしても、安全が担保されたとは判断しない（無効を継続する）。また、２つの安全入力の状態が異なる場合には安全が担保されていない（無効）と判断する。
【００４０】
図４を参照して、判定部５４による判定ロジックについてさらに説明する。ここでは、安全が担保されている状態、すなわち２つの安全入力が共にクローズしている状態（図４の時刻Ｔ２以降）における判定について説明する。判定部５４は、いずれか一方の安全入力がクローズを維持したまま他方の安全入力がオープンしたら安全が担保されていないと判断し、その後オープンされた安全入力がクローズになっても安全が担保されていないと
いう判断を継続する。図４の例では、第１安全入力がクローズを維持した状態で、第２安全入力が時刻Ｔ３においてオープンし、その後の時刻Ｔ４において再度クローズしている。判定部５４は、時刻Ｔ３の時点で安全が担保されないと判断する。また、時刻Ｔ４において両方の安全入力がクローズするが、一方の安全入力がクローズを維持しているので、判定部５４は安全が担保されないと判断する。時刻Ｔ５において両方の安全入力がともにオープンして初期状態に戻り、その後２つの安全入力が閾値時間Ｔｔｈ以内の時間でともにクローズしたら、判定部５４は安全が担保されると判断する。
【００４１】
なおここでは簡略化のために、サーボドライバ４の安全が担保されているか否かの判断に、非常停止機能が有効（部品に故障がなく安全基準を満たしている）か否かのみを考慮するように記載しているが、その他の要素が考慮されてもよい。例えば、遮断部４３やエンコーダ３などいずれかの部品に故障が発生した場合には、判定部５４は、サーボドライバ４の安全が担保されていないと判断してもよい。このような判断を行うためには各品の故障監視結果を判定部５４に通知すればよく、監視方法も公知であるため、詳しい説明は省略する。
【００４２】
通知部５５は、判定部５４によって安全が担保されていないと判定された場合に、ネットワーク１経由のエラー通知によって、その旨を安全ＰＬＣ６に通知する。エラー通知は、単に安全が担保されていないことを示すものであってもよいが、より詳細な情報を含むことが望ましい。例えば、通知部５５は、安全入力部５１が受け付けた入力の遷移やリセット入力部５２が受け付けた入力の遷移を安全ＰＬＣ６に通知してもよい。安全ＰＬＣ６は、どの部品が故障したかあるいはどのような故障が発生したかを判断するためにこれらの情報を利用できる。例えば、２つの安全入力の一方がクローズを維持したまま他方がオープンした場合にはクローズしている端子が故障（例えば、短絡）していると判断でき、オープンからクローズになる時間差が閾値時間より大きい場合にも不具合が生じていると判断できる。また、安全入力がオープンしたままの状態でリセット入力があった場合には、リセット手順に誤りがあると判断できる。なお、入力の遷移を安全ＰＬＣ６に通知して安全ＰＬＣ６で故障解析を行う代わりに、通知部５５において故障解析を行いその結果を安全ＰＬＣ６に通知するようにしてもよい。
【００４３】
［動作例］
非常停止スイッチ７に故障が無い場合には、モータ２の駆動中に非常停止スイッチ７が操作されると、２つのＮＣ接点がともにオープンし、これを受けて安全制御部５３が遮断処理を実行して、モータ２への駆動信号の出力を停止する。通知部５５からの通知によって、安全ＰＬＣ６は、非常停止スイッチ７が操作されたので非常停止されたことが把握でき、その旨や再起動のための手順をユーザに通知する。再起動する際には、ユーザがまず非常停止スイッチ７を解除し、これによりＮＣ接点がともにオープンからクローズに変わる。その後、ユーザがリセットスイッチ８を操作すると、安全制御部５３が再起動処理を実行して、モータ２への駆動信号の出力を再開する。なお、非常停止スイッチ７を解除することなくリセットスイッチ８を操作しても、安全制御部５３は再起動処理を実行しない。この場合、通知部５５からの通知によって、安全ＰＬＣ６は、非常停止スイッチ７が解除されずにリセットスイッチ８が操作されたことを把握でき、その旨や再起動の正しい手順をユーザに通知する。
【００４４】
次に、非常停止スイッチ７の一方のチャネルまたは一方の安全入力が、例えば端子間の短絡が原因でクローズを維持する場合を考える。モータ２の駆動中に非常停止スイッチ７が操作されると、溶着していない方の接点がオープンし、これを受けて安全制御部５３が遮断処理を実行して、モータ２への遮断信号の出力を停止する。通知部５５からの通知によって、安全ＰＬＣ６は、一方の接点がクローズのままである、すなわち溶着が発生していることを把握できる。そのため、安全ＰＬＣ６は非常停止スイッチ７が故障しているこ
とをユーザに通知する。この状態でユーザが再起動しようとして非常停止スイッチ７を解除しても、２つのＮＣ接点がともにオープンになってからクローズになるという条件を満たさないため、判定部５４は、非常停止スイッチ７に故障が生じていることを検知でき、安全が担保されていないと判断する。その後にリセットスイッチ８が操作されても、安全制御部５３は安全が担保されていないことから再起動処理を実行せず、したがって、非常停止スイッチ７に故障がある状態での再起動を防止できる。ここでは溶着を例に挙げたが、短絡や断線などその他の故障が生じた場合も、故障が放置されたままでの再起動を同様に防止できる。
【００４５】
［本実施形態の有利な効果］
本実施形態によれば、制御信号線を介して非常停止スイッチ７からの入力を受け付けるので、ネットワーク１経由のような伝送遅延が生じず、非常停止スイッチ７が操作されてから迅速に駆動信号の出力を停止できる。また、本実施形態では、サーボドライバ４において非常停止スイッチ７の安全を担保できるので、従来のような安全コントローラが不要となり、システム構成およびその制御方法が簡易化される。
【００４６】
さらに、本実施形態では、サーボドライバ４が、非常停止スイッチ７およびリセットスイッチ８からの入力を直接取得できるので、エラーが発生したときにその内容を安全ＰＬＣ６に伝えることができる。安全ＰＬＣ６は、エラー情報を一元管理できるようになり、非常停止スイッチ７を含む任意の箇所のエラーについて、どのようなエラーが生じたかや、どのような対処を取るべきかなどの情報をユーザに対して提示できる。したがって、トラブルシュートが容易になり、ユーザの利便性が向上する。
【００４７】
（第２の実施形態）
図５に基づいて、第２の実施形態に係るサーボドライバ４について説明する。図５に示す機能部のうち図２に示す機能部と実質的に同一のものについては、同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４８】
本変形例では、モータ２の駆動制御に直接関連する機能部であるフィードバック処理部４１、モータ制御部４２、遮断部４３、駆動部４４は、サーボドライバ４の本体側に配置されている。その配置に際して駆動部４４は、他の機能部よりも高電圧環境下に置かれるため、駆動部４４と他の機能部との間には公知の適切な絶縁処理が施されている。一方で、非常停止部５０のうち、非常停止スイッチ７およびリセットスイッチ８からの入力に基づく安全制御機能については、安全回路基板５０Ａ上に形成されている。本変形例では、安全ＰＬＣ６からの停止信号に基づく遮断信号を行うための安全制御部５７が、サーボドライバ４の本体側に配置されている。なお、本変形例は、上述した変形例１の構成に適用することも可能である。
【００４９】
そして、この回路基板５０Ａは、サーボドライバ４の本体側に設けられたスロット４ａを介して当該本体に対して取り外し可能となるように構成されている。そのため、回路基板５０Ａがスロット４ａを通ってサーボドライバ４の本体内に組み込まれたときに、安全制御部からの遮断信号を遮断部４３が受け取れるように、回路基板４Ａとサーボドライバ４の本体側の電気的接点が設計されている。
【００５０】
このように、非常停止スイッチ７およびリセットスイッチ８に基づく安全制御機能を取り外し可能とすることで、システム要件に応じて最適な構成を実現できる。例えば、安全ＰＬＣ６からの停止信号に基づいて十分に高速に非常停止できる場合には、安全回路基板５０Ａの追加が不要となりコストを低減できる。
【００５１】
＜変形例＞
上記の実施形態では、非常停止スイッチ７からの２つの入力およびリセットスイッチ８からの１つの入力に対して独立の電源を供給しており、故障が生じたときに確実に検知できるように構成している。しかしながら、サーボドライバ４に６つの端子が必要となり装置の大型化を招く。そこで、図６に示すように３つの入力に対して共通の電源を供給する構成を採用して、サーボドライバ４の端子数を３つに削減してもよい。
【００５２】
また、チャネル間の短絡によって、非常停止スイッチ７を操作して２つのＮＣ接点をオープンしても信号がオフにならない事態が生じうる。このような故障を検出するために、テストパルス出力端子を設けて、定期的に短いオフパルスを送信して、オフパルスが返ってくるか否かを調べてもよい。オフパルスが返ってくれば回線は正常であり、戻ってこなければ配線の短絡故障と診断できる。
【００５３】
また、図７に示すように、リセットスイッチ８からの入力を制御信号線経由でサーボドライバ４に入力するのではなく、安全ＰＬＣ６にリセットスイッチ８を接続して、ネットワーク経由でリセット信号をサーボドライバ４に入力する構成としてもよい。リセット操作には高速応答性は求められないので、ネットワーク経由での伝送による遅延が生じても大きな問題は生じない。逆に、サーボドライバ４の入力端子数を削減できることで小型化が実現できるというメリットがある。この場合、サーボドライバ４にリセット回路を追加可能に構成しておくことも、システム構成をフレキシブルにできるので有効である。
【００５４】
また、上記の説明では、非常停止後に再起動するためには、非常停止スイッチ７を解除した後にリセットスイッチ８を操作することを要件としているが、必要とされる安全基準によってはリセットスイッチ８の操作がなくても再起動するように構成してもよい。
【００５５】
＜変形例２＞
上述までの例では、本発明のモータ制御装置としてのサーボドライバ４が例示されているが、その態様に代えて、当該モータ制御装置として、図８に示すインバータ４０を採用することもできる。なお、インバータ４０により駆動制御されるモータ２としては、誘導モータ等が例示できる。図８は、インバータ４０の機能ブロックをイメージ化した図である。図８に示すように、インバータ４０は、複数の機能部を有しており、それらの機能部のうち実質的に図２に示すサーボドライバ４が有する機能部と同等のものは、同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。具体的には、インバータ４０は、フィードバック処理部４１、モータ制御部４２、遮断部４３、駆動部４４、非常停止部５０を有しており、その他に動作指示部４６も有している。
【００５６】
動作指示部４６は、図示しない入力装置を介して予めユーザにより与えられた要求動作に基づき、モータ２を駆動するための動作指令信号を生成する。したがって、インバータ４０は、外部装置（上記の標準ＰＬＣ５等）からは動作指令信号は提供されず、エンコーダ３からのフィードバック信号と、動作指示部４６からの動作指令信号とに基づいて、所定のフィードバック方式に従いモータ２を駆動制御する。別法として、外部装置からインバータ４０に対して動作指令信号が提供されてもよい。このように構成されるインバータ４０においても、上述までのサーボドライバ４と同様に、非常停止部５０の有する判定部５４により、非常停止スイッチ７からの安全入力に基づいて非常停止処理を実施し、遮断部４３の働きによりモータ２によるトルク出力が停止させられる。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・・ネットワーク
２・・・・モータ
３・・・・エンコーダ
４・・・・サーボドライバ
５・・・・標準ＰＬＣ
６・・・・安全ＰＬＣ
７・・・・非常停止スイッチ
８・・・・リセットスイッチ
４０・・・・インバータ
４１・・・・フィードバック処理部
４２・・・・モータ制御部
４３・・・・遮断部
４４・・・・駆動部
５０・・・・非常停止部
５１・・・・安全入力部
５２・・・・リセット入力部
５３・・・・安全制御部
５４・・・・判定部
５５・・・・通知部
１０１・・・ネットワーク
１０２・・・モータ
１０４・・・サーボドライバ
１０５・・・標準ＰＬＣ
１０６・・・安全ＰＬＣ
１０７・・・非常停止スイッチ
１０８・・・リセットスイッチ
１０９・・・安全コントローラ
【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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