(57)【要約】      （修正有）【課題】制御性を低下させることなくネットワーク配線を簡素化する。【解決手段】モータ制御システムは、第１通信ポート３５及び第２通信ポート３６を有するモータ制御装置３と、モータ制御装置３が駆動するモータ６と、第１通信ポート３５と第１通信路１１を介して接続された上位制御装置２と、第２通信ポート３６と第２通信路１２を介して接続されたインターフェース装置４と、インターフェース装置４に接続され、又は、インターフェース装置４を備え、モータ６を制御するための情報を検出する少なくとも１つの圧力センサ８と、を有し、モータ制御装置３は、上位制御装置２とインターフェース装置４との間で送受されている圧力センサ８の検出情報を取得する情報取得部３７と、情報取得部３７で取得した検出情報に基づいてモータ６を制御するモータ制御部３４と、を有する。【選択図】図２
2018064316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信ポート及び第２通信ポートを有するモータ制御装置と、
前記モータ制御装置が駆動するモータと、
前記第１通信ポートと第１通信路を介して接続された上位制御装置と、
前記第２通信ポートと第２通信路を介して接続されたインターフェース装置と、
前記インターフェース装置に接続され、又は、前記インターフェース装置を備え、前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサと、を有し、
前記モータ制御装置は、
前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている前記センサの検出情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部で取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御部と、を有する
ことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項２】
前記センサは、複数であり、
前記モータ制御装置は、
前記複数のセンサの検出情報の比率をパラメータとして設定する第１パラメータ設定部と、
前記複数のセンサの検出情報を前記比率に基づいて加算する加算調整部と、を有し、
前記モータ制御部は、
前記加算調整部で加算した前記検出情報に基づいて前記モータを制御する
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御システム。
【請求項３】
前記センサは、
前記モータが駆動する駆動機械の圧力を検出する圧力センサであり、
前記モータ制御部は、
圧力指令と、前記情報取得部で取得した前記圧力センサの前記検出情報と、に基づいて前記モータを制御する圧力制御部を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御システム。
【請求項４】
前記モータ制御部は、
速度指令と、前記モータの速度と、に基づいて前記モータを制御する速度制御部と、
前記速度制御部による速度制御と前記圧力制御部による圧力制御とを切り替える制御切替部と、
前記制御切替部による切替条件をパラメータとして設定する第２パラメータ設定部と、を有する
ことを特徴とする請求項３に記載のモータ制御システム。
【請求項５】
前記モータ制御部は、
複数の速度設定値と、前記速度設定値の切替条件と、をパラメータとして設定する第３パラメータ設定部と、
前記第３パラメータ設定部により設定された前記パラメータに基づいて、前記速度指令を生成する速度指令生成部と、を有する
ことを特徴とする請求項４に記載のモータ制御システム。
【請求項６】
前記モータ制御部は、
複数の圧力設定値と、前記圧力設定値の切替条件と、をパラメータとして設定する第４パラメータ設定部と、
前記第４パラメータ設定部により設定された前記パラメータに基づいて、前記圧力指令を生成する圧力指令生成部と、を有する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のモータ制御システム。
【請求項７】
モータを駆動するモータ制御装置であって、
上位制御装置と接続される第１通信路が接続される第１通信ポートと、
前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサに接続された又は備えられたインターフェース装置と接続される第２通信路が接続される第２通信ポートと、
前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている前記センサの検出情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部で取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御部と、
を有することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項８】
モータを駆動するモータ制御装置が備える演算装置に実行させるモータ制御方法であって、
上位制御装置と、前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサに接続された又は備えられたインターフェース装置と、の間で送受されている前記センサの検出情報を取得することと、
取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御することと、
を実行させることを特徴とするモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、モータ制御システム、モータ制御装置、モータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、駆動制御指令装置と、複数の駆動制御装置と、複数のセンサの検出信号が入力されるインターフェース部とが、ネットワークを介して接続された駆動制御システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２４１１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記システムにおいて、制御性を低下させることなくネットワーク配線の簡素化を図る場合、システム構成の更なる最適化が要望される。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、制御性を低下させることなくネットワーク配線を簡素化できるモータ制御システム、モータ制御装置、モータ制御方法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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、第１通信ポート及び第２通信ポートを有するモータ制御装置と、前記モータ制御装置が駆動するモータと、前記第１通信ポートと第１通信路を介して接続された上位制御装置と、前記第２通信ポートと第２通信路を介して接続されたインターフェース装置と、前記インターフェース装置に接続され、又は、前記インターフェース装置を備え、前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサと、を有し、前記モータ制御装置は、前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている前記センサの検出情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御部と、を有するモータ制御システムが適用される。
【０００７】
また、本発明の別の観点によれば、モータを駆動するモータ制御装置であって、上位制御装置と接続される第１通信路が接続される第１通信ポートと、前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサに接続された又は備えられたインターフェース装置と接続される第２通信路が接続される第２通信ポートと、前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている前記センサの検出情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御部と、を有するモータ制御装置が適用される。
【０００８】
また、本発明のさらに別の観点によれば、モータを駆動するモータ制御装置が備える演算装置に実行させるモータ制御方法であって、上位制御装置と、前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサに接続された又は備えられたインターフェース装置と、の間で送受されている前記センサの検出情報を取得することと、取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御することと、を実行させるモータ制御方法が適用される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のモータ制御システム等によれば、制御性を低下させることなくネットワーク配線を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係るモータ制御システムの全体構成の一例を表す説明図である。
【図２】本実施形態に係るモータ制御装置が圧力フルクローズド制御を行う場合の機能構成の一例を表す説明図である。
【図３】モータ制御装置が速度制御と圧力制御の自動切替を行う場合の機能構成の一例を表す説明図である。
【図４】モータ制御装置が速度制御と圧力制御の自動切替運転を行う場合のパラメータ設定の一例を表す説明図である。
【図５】複数の圧力センサの検出情報を加算処理する変形例における、モータ制御システムの構成の一部を抽出して表す説明図である。
【図６】圧力センサがインターフェース装置を一体的に備える変形例における、モータ制御システムの全体構成の一例を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
＜１．モータ制御システムの全体構成＞
図１を参照しつつ、本実施形態に係るモータ制御システム１の全体構成の一例について説明する。
【００１３】
図１に示すように、モータ制御システム１は、上位制御装置２、モータ制御装置３、インターフェース装置４、駆動機械５等を有する。駆動機械５は、モータ６、エンコーダ７、圧力センサ８等を有する。
【００１４】
上位制御装置２は、モータ制御システム１の全体の動作を制御する。例えば、上位制御装置２は、所定のタイミングでモータ制御装置３に指令を送信したり、モータ制御装置３を介してインターフェース装置４との間で圧力センサ８の検出情報を送受する。上位制御装置２は、プロセッサ２１、メモリ２２、通信制御部２３、通信ポート２４等を有する。
【００１５】
プロセッサ２１は、制御用の集積回路であり、例えば、ＣＰＵやマイクロコントローラ等である。プロセッサ２１は、図示しない作業用のＲＡＭを有する。メモリ２２は、情報記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリである。メモリ２２は、プログラムや各種データ等を記録する。
【００１６】
通信制御部２３は、通信用集積回路であり、例えば、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路により構成される。通信ポート２４は、第１通信路１１を介してモータ制御装置３と通信するための通信インターフェースである。
【００１７】
モータ制御装置３は、モータ６へ電流、電圧を出力してモータ６を駆動する。モータ制御装置３は、プロセッサ３１（演算装置の一例）、メモリ３２、通信制御部３３、モータ制御部３４、第１通信ポート３５、第２通信ポート３６等を有する。
【００１８】
プロセッサ３１、メモリ３２、通信制御部３３のハードウェア構成は、それぞれ上記プロセッサ２１、メモリ２２、通信制御部２３と同様である。モータ制御部３４は、モータ出力線１３を介してモータ６に電流、電圧を出力する。第１通信ポート３５は、第１通信路１１を介して上位制御装置２と通信するための通信インターフェースである。第２通信ポート３６は、第２通信路１２を介してインターフェース装置４と通信するための通信インターフェースである。
【００１９】
インターフェース装置４は、圧力センサ８をモータ制御装置３に接続するための入出力ユニットである。インターフェース装置４は、通信制御部４１、Ａ／Ｄ変換部４２、通信ポート４３等を有する。
【００２０】
通信制御部４１のハードウェア構成は、上記通信制御部２３，３３と同様である。Ａ／Ｄ変換部４２は、圧力センサ８から信号線１４を介して入力されたアナログの検出情報をデジタルの検出情報に変換する。通信ポート４３は、第２通信路１２を介してモータ制御装置３と通信するための通信インターフェースである。
【００２１】
駆動機械５は、圧力制御を必要とする機械であり、例えばプレス機、モールド装置、コンプレッサー等である。駆動機械５は、モータ６により駆動される。モータ６は、回転モータでもよいし、リニアモータでもよい。図１では、駆動機械５が１つのモータ６を有する場合を図示しているが、複数のモータ６を有していてもよい。その場合、１つのモータ制御装置３で複数のモータ６を制御してもよい。
【００２２】
エンコーダ７は、モータ６の位置（回転角）を検出し、モータ制御装置３に例えばパルス信号として送信する。エンコーダ７は、光学式エンコーダでもよいし、磁気式エンコーダでもよい。なお、例えばレゾルバ等、エンコーダ以外の回転角を検出可能なセンサを用いてもよい。また、モータ６がリニアモータである場合には例えばリニアエンコーダを用いてもよい。
【００２３】
圧力センサ８（センサの一例）は、駆動機械の圧力（モータ６を制御するための情報の一例）を検出するセンサである。例えば駆動機械がプレス機である場合、対象物をプレスするプレス板（図示省略）の圧力を検出する。圧力センサ８としては、例えば歪みゲージ等が使用される。圧力センサ８は、検出した情報をインターフェース装置４に送信する。
【００２４】
第１通信路１１及び第２通信路１２は、共通の通信規格のネットワーク配線であり、例えば、半二重通信路であってもよいし、全二重通信路であってもよい。第１通信路１１は、上位制御装置２の通信ポート２４と、モータ制御装置３の第１通信ポート３５とを接続する。第２通信路１２は、モータ制御装置３の第２通信ポート３６と、インターフェース装置４の通信ポート４３とを接続する。これにより、上位制御装置２、モータ制御装置３、及びインターフェース装置４は、通信路が直列となるように接続されている。なお、第１通信路１１及び第２通信路１２は、それぞれの中間にハブなどの中継機器を含んでもよい。
【００２５】
第１通信路１１は、上位制御装置２がモータ制御装置３に指令を送信したり、モータ制御装置３がモータ６の制御結果や圧力センサ８の検出情報等を上位制御装置２に送信したりするために用いられる。第２通信路１２は、上位制御装置２やモータ制御装置３がインターフェース装置４に検出情報の要求信号を送信したり、インターフェース装置４がモータ制御装置３に圧力センサ８の検出情報等を送信するために用いられる。圧力センサ８の検出情報等は、第１通信路１１及び第２通信路１２を介して、上位制御装置２とインターフェース装置４との間で送受される。この場合、モータ制御装置３の通信制御部３３は、検出情報等を中継する情報中継部としての機能を果たす。
【００２６】
なお、上述したモータ制御システム１の構成は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、後述の図６に示すように圧力センサ８がインターフェース装置４を一体的に備える構成としてもよい。また、エンコーダ７は必ずしも設置されなくてもよい。
【００２７】
＜２．モータ制御装置の構成（圧力フルクローズド制御）＞
次に、図２を参照しつつ、モータ制御装置３が圧力フルクローズド制御を行う場合の機能構成の一例について説明する。なお、図２において上述の図１と同様の構成には同符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２８】
図２に示すように、モータ制御装置３は、上述のモータ制御部３４と、情報取得部３７等を有する。情報取得部３７は、上位制御装置２とインターフェース装置４との間で送受されている情報の中から圧力センサ８の検出情報を抽出して取得する。つまり、モータ制御装置３は、通信制御部３３の機能により上位制御装置２とインターフェース装置４との間で送受されている情報を中継しつつ、情報取得部３７により当該情報をモニタし、必要な情報（この例では圧力センサ８の検出情報）を抽出して取得する。
【００２９】
モータ制御部３４は、情報取得部３７で取得した検出情報に基づいてモータ６を制御する。モータ制御部３４は、圧力制御部３４１、電流制御部３４２等を有する。
【００３０】
圧力制御部３４１は、圧力制御ゲイン３４１ａ等を有する。圧力制御ゲイン３４１ａは、上位制御装置２から送信された圧力指令と、情報取得部３７で取得した圧力センサ８の検出情報との偏差を入力し、所定の信号処理を行ってトルク指令を出力する。
【００３１】
電流制御部３４２は、電流制御ゲイン３４２ａ、ＰＷＭ生成部３４２ｂ、電流検出部３４２ｃ等を有する。電流制御ゲイン３４２ａは、圧力制御部３４１から出力されたトルク指令と、電流検出部３４２ｃで検出した検出情報との偏差を入力し、所定の信号処理を行って電流指令を出力する。ＰＷＭ生成部３４２ｂは、上記電流指令に基づいてＰＷＭゲート信号を生成する。モータ制御装置３は、生成されたＰＷＭゲート信号に基づいて、図示しないインバータ部からモータ出力線１３を介してモータ６に電流、電圧を出力する。
【００３２】
上記構成により、モータ制御装置３は、上位制御装置２から送信された圧力指令と圧力センサ８からのフィードバック情報とに基づいてモータ６を制御する、いわゆる圧力フルクローズド制御を実行する。
【００３３】
なお、例えばユーザの切替操作や、パラメータ設定による自動切替等により、圧力センサ８の検出情報をフィードバックしない、いわゆる通常のトルク制御を実行してもよい。この場合、モータ制御装置３は、上位制御装置２から送信されたトルク指令と電流検出部３４２ｃの検出情報とに基づくセミクローズド制御を実行する。
【００３４】
また、上述したモータ制御装置３の構成は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、上位制御装置２から送信された位置指令とエンコーダ７の検出情報に基づく位置制御を行う位置制御部を備える構成としてもよい。
【００３５】
また、上述した圧力制御部３４１、電流制御部３４２、情報取得部３７等における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部（例えば１つの処理部）で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。また、モータ制御装置３は、モータ６に駆動電力を給電する部分（インバータ等）のみ実際の装置により実装され、その他の機能は前述のプロセッサ３１が実行するプログラムにより実装されてもよい。また、圧力制御部３４１、電流制御部３４２、情報取得部３７等の一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。
【００３６】
＜３．モータ制御装置の構成（速度制御と圧力制御の切り替え）＞
モータ制御装置３は、上述の圧力制御に加えて速度制御を実行可能であり、パラメータ設定により速度制御と圧力制御の自動切替を行うことが可能である。次に、図３を参照しつつ、この速度制御と圧力制御の自動切替を行う場合のモータ制御装置３の機能構成の一例について説明する。なお、図３において上述の図２と同様の構成には同符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３７】
図３に示すように、モータ制御装置３のモータ制御部３４は、上述の圧力制御部３４１及び電流制御部３４２に加えて、速度制御部３４３、切替スイッチＳＷ、制御切替部３４４、第２パラメータ設定部３４５、第３パラメータ設定部３４６、速度指令生成部３４７、第４パラメータ設定部３４８、圧力指令生成部３４９等を有する。
【００３８】
速度制御部３４３は、速度制御ゲイン３４３ａ等を有する。速度制御ゲイン３４３ａは、速度指令生成部３４７で生成された速度指令と、エンコーダ７の検出情報（モータ６の回転角を表すパルス信号）を微分器Ｓで微分したモータ６の速度情報との偏差を入力し、所定の信号処理を行ってトルク指令を出力する。
【００３９】
切替スイッチＳＷは、電流制御部３４２に入力されるトルク指令を、圧力制御部３４１からのトルク指令又は速度制御部３４３からのトルク指令のいずれか一方に切り替える。なお、切替スイッチＳＷはハードウェアで構成されてもよいし、ソフトウェアで構成されてもよい。制御切替部３４４は、上記切替スイッチＳＷを制御することにより、速度制御部３４３による速度制御と圧力制御部３４１による圧力制御とを切り替える。第２パラメータ設定部３４５は、制御切替部３４４による制御の切替条件をパラメータとして設定する。第２パラメータ設定部３４５は、上記切替条件として、例えば、切替圧力（圧力センサ８の圧力検出値）又は切替位置（エンコーダ７の検出パルス値）の一方又は両方をパラメータとして設定可能である。
【００４０】
第３パラメータ設定部３４６は、複数の速度設定値と、各速度設定値の切替条件とをパラメータとして設定する。第３パラメータ設定部３４６は、例えば最大で１０段階の速度設定値を設定可能であり、それらの切替条件として、例えば切替位置（エンコーダ７の検出パルス値）を設定可能である。モータ制御装置３のメモリ３２には、速度指令の所定の波形データ（テーブル）が予め記録されており、速度指令生成部３４７は、当該波形データと上記第３パラメータ設定部３４６により設定されたパラメータに基づいて、速度指令を生成する。
【００４１】
第４パラメータ設定部３４８は、複数の圧力設定値と、各圧力設定値の切替条件とをパラメータとして設定する。第４パラメータ設定部３４８は、例えば最大で５段階の圧力設定値を設定可能であり、それらの切替条件として、例えば切替時間を設定可能である。モータ制御装置３のメモリ３２には、圧力指令の所定の波形データ（テーブル）が予め記録されており、圧力指令生成部３４９は、当該波形データと上記第４パラメータ設定部３４８により設定されたパラメータに基づいて、圧力指令を生成する。
【００４２】
上述した圧力制御部３４１の圧力制御ゲイン３４１ａは、上記圧力指令生成部３４９により生成された圧力指令と、情報取得部３７で取得した圧力センサ８の検出情報との偏差を入力し、所定の信号処理を行ってトルク指令を出力する。
【００４３】
上記構成により、モータ制御装置３は、ユーザにより設定された各種パラメータに基づいて、速度制御と圧力制御の自動切替を行うと共に、所望の波形の速度指令による速度制御及び所望の波形の圧力指令による圧力制御を実行する。
【００４４】
なお、圧力制御においては、前述と同様、圧力指令と圧力センサ８からのフィードバック情報とに基づいてモータ６を制御する圧力フルクローズド制御を実行してもよいし、圧力センサ８の検出情報をフィードバックしない通常のトルク制御（セミクローズド制御）を実行してもよい。
【００４５】
なお、上述した速度制御部３４３、速度指令生成部３４７、圧力指令生成部３４９、第２〜第４パラメータ設定部３４５，３４６，３４８等における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部（例えば１つの処理部）で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。また、速度制御部３４３、速度指令生成部３４７、圧力指令生成部３４９、第２〜第４パラメータ設定部３４５，３４６，３４８等の一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。
【００４６】
＜４．速度制御と圧力制御の切替運転時のパラメータ設定＞
次に、図４を参照しつつ、上述した速度制御と圧力制御の自動切替運転を行う場合のパラメータ設定の一例について説明する。
【００４７】
図４に示す例では、第３パラメータ設定部３４６により、４つの速度設定値Ｓｐ１〜Ｓｐ４と、各速度設定値Ｓｐ１〜Ｓｐ４の指令出力を完了する位置Ｐｕ１〜Ｐｕ４（この例ではパルス）とがパラメータとして設定されている。各速度設定値Ｓｐ１〜Ｓｐ４は、エンコーダ７による検出位置が対応する位置Ｐｕ１〜Ｐｕ４に到達した際にそれぞれ出力が終了され、次の速度設定値に切り替えられる。この切り替え時の加速度及び減速度は、予め所定の値に設定されている。
【００４８】
また、第２パラメータ設定部３４５により、速度制御と圧力制御の切替条件として、切替圧力ＰｒＳ（圧力センサ８の圧力検出値）又は切替位置ＰｕＳ（エンコーダ７の検出パルス値）の一方又は両方がパラメータとして設定されている。切替圧力ＰｒＳが設定されている場合、圧力センサ８の圧力検出値が切替圧力ＰｒＳに到達した際に、制御切替部３４４により速度制御から圧力制御に切り替えられる。切替位置ＰｕＳが設定されている場合、エンコーダ７の検出位置が切替位置ＰｕＳに到達した際に、制御切替部３４４により速度制御から圧力制御に切り替えられる。切替圧力ＰｒＳ及び切替位置ＰｕＳの両方が設定されている場合、圧力センサ８の圧力検出値が切替圧力ＰｒＳに到達し、且つ、エンコーダ７の検出位置が切替位置ＰｕＳに到達した際に、制御切替部３４４により速度制御から圧力制御に切り替えられる。図４に示す例では、速度設定値Ｓｐ４が速度指令として出力されている最中に上記の切替条件が満たされ、速度制御から圧力制御に切り替えられている。
【００４９】
また、第４パラメータ設定部３４８により、３つの圧力設定値Ｐｒ１〜Ｐｒ３と、各圧力設定値Ｐｒ１〜Ｐｒ３の指令を出力する時間ｔ１〜ｔ３（この例では秒）とがパラメータとして設定されている。各圧力設定値Ｐｒ１〜Ｐｒ３は、出力時間が対応する時間ｔ１〜ｔ３に到達した際にそれぞれ出力が終了され、次の圧力設定値に切り替えられる。
【００５０】
なお、上述したパラメータ設定は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、速度設定値Ｓｐの数を３以下又は５以上としてもよいし、圧力設定値Ｐｒの数を２以下又は４以上としてもよい。また、速度制御における各速度設定値の切り替え時の加速度及び減速度をパラメータとして設定可能としてもよい。
【００５１】
＜５．実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のモータ制御システム１では、上位制御装置２と、モータ制御装置３と、インターフェース装置４とが、通信路が直列となるように接続される。これにより、上位制御装置２に対してモータ制御装置３やインターフェース装置４が例えば並列に接続される場合に比べて、ネットワーク配線を簡素化できると共に、接続管理を効率的に行うことができる。
【００５２】
他方、このように各装置が直列的に接続されるシステム構成において、上位制御装置２が圧力センサ８の検出信号を取り込む場合には、検出信号がインターフェース装置４からモータ制御装置３を経由して上位制御装置２に伝達されることとなるので、その通信路の配置に起因して信号伝達が遅延しやすいというデメリットがある。
【００５３】
本実施形態では、モータ制御装置３が、上位制御装置２とインターフェース装置４との間で送受されている検出情報を取得する情報取得部３７と、情報取得部３７で取得した検出情報に基づいてモータ６を制御するモータ制御部３４とを有する。情報取得部３７の機能により、モータ制御装置３は上位制御装置２を介さずにインターフェース装置４から直接的に圧力センサ８の検出情報を取得し、モータ６を制御できる。この結果、応答性が向上し、制御性を向上できる。
【００５４】
また、例えばインターフェース装置４の代わりにアンプを配置し、当該アンプからモータ制御装置３に対してアナログ信号を入力する構成の場合（モータ制御装置３がＡ／Ｄ変換部等を有する）には、アナログ信号にノイズが乗ったり、経年劣化によりアンプに誤差が生じたような場合に、圧力検出値の精度が低下し、振動や異音が発生する可能性がある。本実施形態では、インターフェース装置４を設置することで、モータ制御装置３は圧力検出値をデジタル信号で取得できるのでノイズの影響を低減できると共に、アンプの排除により経年劣化による影響を低減することができる。
【００５５】
また、本実施形態では特に、モータ制御装置３のモータ制御部３４は、圧力指令と、情報取得部３７で取得した圧力センサ８の検出情報と、に基づいてモータ６を制御する圧力制御部３４１を有する。これにより、圧力フルクローズド制御が可能となるので圧力制御精度を向上できる。また、高速、高精度な圧着制御が可能なモータ制御システム１を実現できる。
【００５６】
また、本実施形態では特に、モータ制御装置３のモータ制御部３４は、速度指令と、モータ６の速度と、に基づいてモータ６を制御する速度制御部３４３と、速度制御部３４３による速度制御と圧力制御部３４１による圧力制御とを切り替える制御切替部３４４と、制御切替部３４４による切替条件をパラメータとして設定する第２パラメータ設定部３４５と、を有する。これにより、例えばプレス機である駆動機械５において、図示しないプレス板を対象物に所望の速度でアプローチさせることができ、その後自動的に速度制御から圧力制御に切り替えて、所望の圧力で押し付けを行うことができる。また、ユーザは速度制御と圧力制御の切替条件をパラメータとして容易に設定することができるので、利便性を向上できる。
【００５７】
また、本実施形態では特に、モータ制御装置３のモータ制御部３４は、複数の速度設定値Ｓｐと、速度設定値Ｓｐの切替条件と、をパラメータとして設定する第３パラメータ設定部３４６と、第３パラメータ設定部３４６により設定されたパラメータに基づいて、速度指令を生成する速度指令生成部３４７と、を有する。これにより、例えばプレス機である駆動機械５において、図示しないプレス板を対象物に対し複数段階に速度を切り替えながらアプローチさせることができるので、きめ細かな速度制御が可能となる。また、ユーザは各速度設定値Ｓｐとそれらの切替条件をパラメータとして容易に設定することができるので、利便性を向上できる。
【００５８】
また、本実施形態では特に、モータ制御装置３のモータ制御部３４は、複数の圧力設定値Ｐｒと、圧力設定値Ｐｒの切替条件と、をパラメータとして設定する第４パラメータ設定部３４８と、第４パラメータ設定部３４８により設定されたパラメータに基づいて、圧力指令を生成する圧力指令生成部３４９と、を有する。これにより、例えばプレス機である駆動機械５において、図示しないプレス板による圧力を複数段階に切り替えながら対象物を押し付けることができるので、きめ細かな圧力制御が可能となる。また、ユーザは各圧力設定値Ｐｒとそれらの切替条件をパラメータとして容易に設定することができるので、利便性を向上できる。
【００５９】
＜６．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
【００６０】
（６−１．複数の圧力センサの検出情報を加算処理する場合）
上記実施形態では、１つの圧力センサからの検出情報を入力する場合を一例として説明したが、複数の圧力センサからの検出情報をそれぞれ入力し、加算処理を行ってもよい。図５を参照しつつ、本変形例におけるモータ制御装置３の機能構成の一例について説明する。なお、図５において上述の図１〜図３と同様の構成には同符号を付し、適宜説明を省略する。また、図５では煩雑防止のため、モータ制御装置３の圧力制御部３４１、電流制御部３４２等については図示を省略している。
【００６１】
本変形例は、例えば駆動機械５が支点が複数あるプレス機等である場合に好適であり、駆動機械５の各支点に複数（この例では５つ）の圧力センサ８ａ〜８ｅがそれぞれ設けられている。インターフェース装置４は、複数（例えば最大で５つ）の圧力センサと接続可能に構成されており、各圧力センサ８ａ〜８ｅは検出した情報をインターフェース装置４にそれぞれ送信する。インターフェース装置４は、Ａ／Ｄ変換部４２により各圧力センサ８ａ〜８ｅの検出情報をアナログ信号からデジタル信号に変換しつつ、どの圧力センサの情報か識別できるように識別情報を付与し、第２通信路１２を介してモータ制御装置３に送信する。
【００６２】
モータ制御装置３は、前述の実施形態で説明した構成に加えて、第１パラメータ設定部３８及び加算調整部３９等を有する。前述の情報取得部３７は、上位制御装置２とインターフェース装置４との間で送受されている情報の中から、圧力センサ８ａ〜８ｅの検出情報をどの圧力センサの検出情報か識別可能に取得する。
【００６３】
第１パラメータ設定部３８は、各圧力センサ８ａ〜８ｅの検出情報の比率をパラメータとして設定する。例えば、第１パラメータ設定部３８は、圧力センサ８ａの検出情報の比率を比率１（％）、圧力センサ８ｂの検出情報の比率を比率２（％）、圧力センサ８ｃの検出情報の比率を比率３（％）、圧力センサ８ｄの検出情報の比率を比率４（％）、圧力センサ８ｅの検出情報の比率を比率５（％）として設定する。なお、比率１〜５の合計は１００％である。
【００６４】
加算調整部３９は、各圧力センサ８ａ〜８ｅの検出情報を、上記第１パラメータ設定部３８により設定された比率に基づいて加算する。加算調整部３９は、加算した検出情報をモータ制御部３４の圧力制御部３４１に出力する。圧力制御部３４１の圧力制御ゲイン３４１ａは、上位制御装置２（又は圧力指令生成部３４９）から送信された圧力指令と、上記加算調整部３９で加算した検出情報との偏差を入力し、所定の信号処理を行ってトルク指令を出力する。
【００６５】
以上説明した変形例によれば、情報取得部３７により取得された各圧力センサ８ａ〜８ｅの検出値に対し、ユーザが比率をパラメータとして設定することで、各検出値に容易に重み付けを設定することができる。その結果、例えば駆動機械５が支点が複数あるプレス機等である場合に、より精度の高い圧力フィードバック制御を行うことが可能となる。
【００６６】
（６−２．圧力センサがインターフェース装置を一体的に備える場合）
上記実施形態では、インターフェース装置４と圧力センサ８が別体である場合を一例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１に対応する図６に示すように、圧力センサ８がインターフェース装置４を一体的に備える構成であってもよい。この場合にも、上記実施形態と同様の効果を得る。また、圧力センサ８の検出情報がアナログ信号として送受される区間がないので、ノイズの影響をさらに低減することが可能である。
【００６７】
（６−３．その他）
以上では、モータ６を制御するための情報として、圧力センサ８を用いて駆動機械５の圧力を検出する場合を一例として説明したが、圧力に限定されるものではない。例えば、モータ６の位置（回転角）や速度（角速度）、トルク、温度等、圧力以外の情報を対応するセンサで検出する場合にも、上記実施形態の手法を適用可能である。
【００６８】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００６９】
１            モータ制御システム
２            上位制御装置
３            モータ制御装置
４            インターフェース装置
５            駆動機械
６            モータ
８            圧力センサ（センサの一例）
８ａ〜８ｅ    圧力センサ（センサの一例）
１１          第１通信路
１２          第２通信路
３１          プロセッサ（演算装置の一例）
３４          モータ制御部
３５          第１通信ポート
３６          第２通信ポート
３７          情報取得部
３８          第１パラメータ設定部
３９          加算調整部
３４１        圧力制御部
３４３        速度制御部
３４４        制御切替部
３４５        第２パラメータ設定部
３４６        第３パラメータ設定部
３４７        速度指令生成部
３４８        第４パラメータ設定部
３４９        圧力指令生成部
【図１】
2018064316.tif 000003
【図２】
2018064316.tif 000004
【図３】
2018064316.tif 000005
【図４】
2018064316.tif 000006
【図５】
2018064316.tif 000007
【図６】
2018064316.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月22日(2017.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信ポート及び第２通信ポートを有するモータ制御装置と、
前記モータ制御装置が駆動するモータと、
前記第１通信ポートと第１通信路を介して接続された上位制御装置と、
前記第２通信ポートと第２通信路を介して接続されたインターフェース装置と、
前記インターフェース装置に接続され、又は、前記インターフェース装置を備え、前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサと、を有し、
前記上位制御装置と前記インターフェース装置は、前記第２通信路と前記モータ制御装置と前記第１通信路を介して前記センサの検出情報を送受し、
前記モータ制御装置は、
前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている情報をモニタし、必要な前記センサの検出情報を抽出して取得する情報取得部と、
前記情報取得部で取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御部と、を有する
ことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項２】
前記センサは、複数であり、
前記モータ制御装置は、
前記複数のセンサの検出情報の比率をパラメータとして設定する第１パラメータ設定部と、
前記複数のセンサの検出情報を前記比率に基づいて加算する加算調整部と、を有し、
前記モータ制御部は、
前記加算調整部で加算した前記検出情報に基づいて前記モータを制御する
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御システム。
【請求項３】
前記センサは、
前記モータが駆動する駆動機械の圧力を検出する圧力センサであり、
前記モータ制御部は、
圧力指令と、前記情報取得部で取得した前記圧力センサの前記検出情報と、に基づいて前記モータを制御する圧力制御部を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御システム。
【請求項４】
前記モータ制御部は、
速度指令と、前記モータの速度と、に基づいて前記モータを制御する速度制御部と、
前記速度制御部による速度制御と前記圧力制御部による圧力制御とを切り替える制御切替部と、
前記制御切替部による切替条件をパラメータとして設定する第２パラメータ設定部と、を有する
ことを特徴とする請求項３に記載のモータ制御システム。
【請求項５】
前記モータ制御部は、
複数の速度設定値と、前記速度設定値の切替条件と、をパラメータとして設定する第３パラメータ設定部と、
前記第３パラメータ設定部により設定された前記パラメータに基づいて、前記速度指令を生成する速度指令生成部と、を有する
ことを特徴とする請求項４に記載のモータ制御システム。
【請求項６】
前記モータ制御部は、
複数の圧力設定値と、前記圧力設定値の切替条件と、をパラメータとして設定する第４パラメータ設定部と、
前記第４パラメータ設定部により設定された前記パラメータに基づいて、前記圧力指令を生成する圧力指令生成部と、を有する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のモータ制御システム。
【請求項７】
モータを駆動するモータ制御装置であって、
上位制御装置と接続される第１通信路が接続される第１通信ポートと、
前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサに接続された又は備えられたインターフェース装置と接続される第２通信路が接続される第２通信ポートと、
前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている前記センサの検出情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部で取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御部と、
を有し、
前記モータ制御装置は、
前記インターフェース装置から前記第１通信路及び前記第１通信ポートを介して受信した前記センサの検出情報を中継して前記第２通信ポート及び前記第２通信路を介して前記上位制御装置へ送信し、
前記情報取得部は、
前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている情報をモニタし、必要な前記センサの検出情報を抽出して取得する
ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項８】
モータを駆動するモータ制御装置が備える演算装置に実行させるモータ制御方法であって、
前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサに接続された又は備えられたインターフェース装置から受信した前記センサの検出情報を中継して上位制御装置へ送信することと、
前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている情報をモニタし、必要な前記センサの検出情報を抽出して取得することと、
取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御することと、
を実行させることを特徴とするモータ制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、第１通信ポート及び第２通信ポートを有するモータ制御装置と、前記モータ制御装置が駆動するモータと、前記第１通信ポートと第１通信路を介して接続された上位制御装置と、前記第２通信ポートと第２通信路を介して接続されたインターフェース装置と、前記インターフェース装置に接続され、又は、前記インターフェース装置を備え、前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサと、を有し、前記上位制御装置と前記インターフェース装置は、前記第２通信路と前記モータ制御装置と前記第１通信路を介して前記センサの検出情報を送受し、前記モータ制御装置は、前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている情報をモニタし、必要な前記センサの検出情報を抽出して取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御部と、を有するモータ制御システムが適用される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明の別の観点によれば、モータを駆動するモータ制御装置であって、上位制御装置と接続される第１通信路が接続される第１通信ポートと、前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサに接続された又は備えられたインターフェース装置と接続される第２通信路が接続される第２通信ポートと、前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている前記センサの検出情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御部と、を有し、前記モータ制御装置は、前記インターフェース装置から前記第１通信路及び前記第１通信ポートを介して受信した前記センサの検出情報を中継して前記第２通信ポート及び前記第２通信路を介して前記上位制御装置へ送信し、前記情報取得部は、前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている情報をモニタし、必要な前記センサの検出情報を抽出して取得するモータ制御装置が適用される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明の別の観点によれば、モータを駆動するモータ制御装置が備える演算装置に実行させるモータ制御方法であって、前記モータを制御するための情報を検出する少なくとも１つのセンサに接続された又は備えられたインターフェース装置から受信した前記センサの検出情報を中継して上位制御装置へ送信することと、前記上位制御装置と前記インターフェース装置との間で送受されている情報をモニタし、必要な前記センサの検出情報を抽出して取得することと、取得した前記検出情報に基づいて前記モータを制御することと、を実行させるモータ制御方法が適用される。