(57)【要約】【課題】安定して搬送装置を動作させることを可能にする電動機の制御装置を提供する。【解決手段】電動機４９ａ〜４９ｅと同数の電動機制御回路６３ａ〜６３ｅと、速度設定値Ｓ９および電動機の回転速度検出器４４ａ〜４４ｅからの速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅに基づく主幹電動機制御信号８を電動機制御回路のそれぞれに出力する主幹制御回路６４と、を備え、電動機制御回路のそれぞれは、電動機のうちの１つである特定電動機を、他の電動機制御回路と重複することなく、電動機制御信号によって制御し、速度設定値および特定電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号に基づいてマイナー電動機制御信号を生成するマイナー電動機制御信号生成部と、マイナー電動機制御信号が特定電動機の異常を示唆すると判定した場合に、マイナー電動機制御信号ではなく主幹電動機制御信号を電動機制御信号として出力するトルク指令制限回路と、を備える。【選択図】図１
2018082580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置した搬送物を回転によって搬送する複数の駆動ロールと、前記複数の駆動ロールのそれぞれを回転駆動させる独立した複数の電動機と、を備える搬送装置で用いられる制御装置であって、
前記複数の電動機と同数の複数の電動機制御回路と、
速度設定値および前記複数の電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号に基づく主幹電動機制御信号を前記複数の電動機制御回路のそれぞれに出力する主幹制御回路と、を備え、
前記複数の電動機制御回路のそれぞれは、
前記複数の電動機のうちの１つである特定電動機を、他の電動機制御回路と重複することなく、電動機制御信号によって制御し、
前記速度設定値および前記特定電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号に基づいてマイナー電動機制御信号を生成するマイナー電動機制御信号生成部と、
前記マイナー電動機制御信号が前記特定電動機の異常を示唆すると判定した場合に、前記マイナー電動機制御信号ではなく前記主幹電動機制御信号を前記電動機制御信号として出力するトルク指令制限回路と、を備える、制御装置。
【請求項２】
前記トルク指令制限回路は、
前記マイナー電動機制御信号と前記主幹電動機制御信号との値の絶対値を比較して、前記マイナー電動機制御信号の絶対値が前記主幹電動機制御信号の絶対値よりも小さい場合に、前記特定電動機の異常が示唆されたと判定する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記主幹制御回路は、
前記複数の電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号を受け取り、前記主幹電動機制御信号の生成に用いられる１つの中間信号を生成する判定回路を備える、請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記判定回路は、前記複数の電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号に基づく複数の入力信号のうち、最も絶対値の大きい入力信号を選択して、前記中間信号を生成する出力生成部を備える、請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記判定回路は、前記複数の電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号に基づく複数の入力信号のうち、異常と判定しなかった入力信号を平均化して中間信号を生成する出力生成部を備える、請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
前記電動機制御信号は、トルク指令信号である、請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
単数もしくは複数の電動機と、各電動機の回転速度検出器、および各電動機の駆動装置を備え、製造設備を駆動する電動ドライブシステムは、製造業で広く採用され普及している。特に、駆動ロールを用いて連続して材料を搬送する搬送装置で使用される電動ドライブシステムが知られている。このような搬送装置では各電動機の速度制御が重要である。また、昼夜連続して製品を生産しなければならない製造設備で使用される搬送装置において、電動機、回転速度検出器または駆動装置に故障が発生すると材料の搬送が止まるため、操業上の大きな問題となり得る。
【０００３】
従来の電動ドライブシステムでは予備品を用意しておき、不具合の発生時には、速やかに故障部品を交換して設備を復旧させていた。しかし、この方法では予備品を一式揃える必要があった。また、不具合箇所の発見と不具合部品の交換に時間を要するのが一般的であった。そのため、復旧するまでの間、搬送装置が停止して、製造設備全体が停止してしまう可能性があった。
【０００４】
これに対し、例えば、特許文献１の技術は、複数の電動機、駆動装置および駆動ロールを２つのグループに分割する。そして、異なるグループに属する駆動ロールが交互に隣接するように配置されることで、一部の駆動装置が故障しても健全な駆動装置によって、搬送装置の継続運転が可能であるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２１７２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の技術は、一部の駆動装置が故障すると駆動ロールを駆動する電動機の数が減少する。そのため、健全な電動機の負荷が増大して、過負荷によって、製造設備が停止する可能性がある。
【０００７】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、安定して搬送装置を動作させることを可能にする電動機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明の実施形態に係る制御装置は、載置した搬送物を回転によって搬送する複数の駆動ロールと、前記複数の駆動ロールのそれぞれを回転駆動させる独立した複数の電動機と、を備える搬送装置で用いられる制御装置であって、前記複数の電動機と同数の複数の電動機制御回路と、速度設定値および前記複数の電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号に基づく主幹電動機制御信号を前記複数の電動機制御回路のそれぞれに出力する主幹制御回路と、を備え、前記複数の電動機制御回路のそれぞれは、前記複数の電動機のうちの１つである特定電動機を、他の電動機制御回路と重複することなく、電動機制御信号によって制御し、前記速度設定値および前記特定電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号に基づいてマイナー電動機制御信号を生成するマイナー電動機制御信号生成部と、前記マイナー電動機制御信号が前記特定電動機の異常を示唆すると判定した場合に、前記マイナー電動機制御信号ではなく前記主幹電動機制御信号を前記電動機制御信号として出力するトルク指令制限回路と、を備える。
【０００９】
また、好ましくは、前記トルク指令制限回路は、前記マイナー電動機制御信号と前記主幹電動機制御信号との値の絶対値を比較して、前記マイナー電動機制御信号の絶対値が前記主幹電動機制御信号の絶対値よりも小さい場合に、前記特定電動機の異常が示唆されたと判定する。
【００１０】
また、好ましくは、前記主幹制御回路は、前記複数の電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号を受け取り、前記主幹電動機制御信号の生成に用いられる１つの中間信号を生成する判定回路を備える。
【００１１】
また、好ましくは、前記判定回路は、前記複数の電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号に基づく複数の入力信号のうち、最も絶対値の大きい入力信号を選択して、前記中間信号を生成する出力生成部を備える。
【００１２】
また、好ましくは、前記判定回路は、前記複数の電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号に基づく複数の入力信号のうち、異常と判定しなかった入力信号を平均化して前記中間信号を生成する出力生成部を備える。
【００１３】
また、好ましくは、前記電動機制御信号は、トルク指令信号である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態に係る制御装置によれば、一部の電動機の故障（特に回転速度検出器の故障）が発生した場合にも、他の健全な電動機の回転速度検出器からの速度フィードバック信号に基づいて適切な電動機制御信号を生成するため、安定して搬送装置を動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置を用いた搬送装置の構成例を示す図である。
【図２】主幹制御回路の構成例を示す図である。
【図３】プラス側判定回路の構成例を示す図である。
【図４】マイナス側判定回路の構成例を示す図である。
【図５】電動機制御回路の構成例を示す図である。
【図６】比較例の制御装置を用いる搬送装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
【００１７】
（搬送装置の全体構成）
図１は、本実施形態に係る制御装置１０を用いる搬送装置１の構成例を示す図である。
【００１８】
搬送装置１は、載置した搬送物である材料６１を、回転によって搬送する複数の駆動ロール６２ａ〜６２ｅと、複数の駆動ロール６２ａ〜６２ｅのそれぞれを回転駆動させる独立した複数の電動機４９ａ〜４９ｅと、を備える。電動機４９ａ〜４９ｅのそれぞれは、回転駆動させる駆動ロール６２ａ〜６２ｅと機械的に結合されている。また、搬送装置１は、電動機４９ａ〜４９ｅのそれぞれを回転させる駆動信号を生成する駆動装置４８ａ〜４８ｅと、電動機４９ａ〜４９ｅのそれぞれの回転速度を検出する回転速度検出器４４ａ〜４４ｅと、制御装置１０と、を備える。
【００１９】
制御装置１０は、複数の電動機４９ａ〜４９ｅと同数の複数の電動機制御回路６３ａ〜６３ｅと、速度設定値Ｓ９および複数の電動機４９ａ〜４９ｅの速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅに基づく主幹電動機制御信号８を複数の電動機制御回路６３ａ〜６３ｅのそれぞれに出力する主幹制御回路６４と、を備える。ここで、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅは、それぞれ回転速度検出器４４ａ〜４４ｅが検出した複数の電動機４９ａ〜４９ｅの回転速度を示す信号である。
【００２０】
速度設定値Ｓ９は、例えば搬送装置１の外部の速度設定器によって設定された値であって、材料６１を搬送する速度についての指示信号である。複数の電動機制御回路６３ａ〜６３ｅのそれぞれは、複数の電動機４９ａ〜４９のうちの１つである特定電動機を、他の電動機制御回路６３ａ〜６３ｅと重複することなく、電動機制御信号４７ａ〜４７ｅによって制御する。例えば、電動機制御回路６３ａの特定電動機は電動機４９ａである。電動機制御回路６３ａは、駆動装置４８ａを介して、電動機制御信号４７ａによって電動機４９ａを制御する。電動機制御信号４７ａは、例えばトルク指令信号（電流指令信号）である。
【００２１】
本実施形態において、主幹制御回路６４は、材料６１を搬送する方向を指示する信号である正転逆転選択信号Ｓ３、および材料６１の搬送の実行を指示する信号である運転リレー接続信号Ｓ４、を受け取る。また、主幹制御回路６４は、材料６１を搬送する速度についての指示信号である主幹速度指令信号７を複数の電動機制御回路６３ａ〜６３ｅのそれぞれに出力する。また、電動機制御信号４７ａ〜４７ｅは、具体的にはトルク指令（電流指令）信号であってもよい。
【００２２】
（主幹制御回路）
以下に、図２〜図４を参照して、本実施形態に係る制御装置１０の主幹制御回路６４の構成の詳細について説明する。
【００２３】
図２は、主幹制御回路６４の構成例を示す図である。主幹制御回路６４は、正転逆転選択信号Ｓ３、運転リレー接続信号Ｓ４、速度設定値Ｓ９および速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅを受け取る。また、主幹制御回路６４は、主幹速度指令信号７および主幹電動機制御信号８を、複数の電動機制御回路６３ａ〜６３ｅのそれぞれに出力する。
【００２４】
主幹制御回路６４は、符号反転器２と、選択スイッチ３Ａ，３Ｂと、リレー接点４と、加減算器５と、比例積分制御回路６と、プラス側判定回路２５と、マイナス側判定回路３５と、を備える。ここで、主幹制御回路６４は、主幹電動機制御信号８の生成に用いられる中間信号として、プラス側判定回路２５によってプラス側判定回路出力信号２６を生成し、マイナス側判定回路３５によってマイナス側判定回路出力信号３６を生成する。また、詳細は後述するが、プラス側判定回路２５ではマイナス電源２２を、マイナス側判定回路３５ではプラス電源３２を用いる。
【００２５】
主幹制御回路６４は、受け取った正転逆転選択信号Ｓ３、運転リレー接続信号Ｓ４、および速度設定値Ｓ９に基づいて、以下のように、主幹速度指令信号７を生成して出力する。選択スイッチ３Ａの入力ポートａには速度設定値Ｓ９が入力される。選択スイッチ３Ａの入力ポートｂには符号反転器２によりマイナスの符号が付加された速度設定値Ｓ９が入力される。選択スイッチ３Ａの選択ポートｓには正転逆転選択信号Ｓ３が入力される。選択スイッチ３Ａは、選択ポートｓに入力された信号が‘０’の場合には出力ポートｙから入力ポートａに入力された信号を出力する。また、選択スイッチ３Ａは、選択ポートｓに入力された信号が‘１’の場合には出力ポートｙから入力ポートｂに入力された信号を出力する。本実施形態において、正転逆転選択信号Ｓ３が‘０’の場合に、材料６１が加工の工程上で順方向に搬送される（正転）。
【００２６】
一方、正転逆転選択信号Ｓ３が‘１’の場合に、材料６１が加工の工程上で逆方向に搬送される（逆転）。つまり、選択スイッチ３Ａは、正転逆転選択信号Ｓ３が正転を示す場合には、出力ポートｙから入力ポートａに入力された信号を出力する。また、選択スイッチ３Ａは、正転逆転選択信号Ｓ３が逆転を示す場合には、出力ポートｙから入力ポートｂに入力された信号を出力する。換言すると、選択スイッチ３Ａは、正転の場合に速度設定値Ｓ９を出力し、逆転の場合にマイナスの符号が付加された速度設定値Ｓ９を出力する。以下、選択スイッチ３Ｂ、選択スイッチ３Ｃ（図５参照）、選択スイッチ３Ｄ（図５参照）についても、正転逆転選択信号Ｓ３が正転を示す場合に出力ポートｙから入力ポートａの信号が出力されて、正転逆転選択信号Ｓ３が逆転を示す場合に出力ポートｙから入力ポートｂの信号が出力されることは同様である。
【００２７】
そして、リレー接点４の入力ポートａには、選択スイッチ３Ａからの出力信号が入力される。リレー接点４の選択ポートｓには運転リレー接続信号Ｓ４が入力される。また、リレー接点４の出力ポートｙから主幹速度指令信号７が出力される。リレー接点４は、選択ポートｓに入力された信号が‘０’の場合には出力ポートｙと入力ポートａとを切断して、出力ポートｙから信号を出力しない（または、固定的にゼロレベルの信号を出力する）。また、リレー接点４は、選択ポートｓに入力された信号が‘１’の場合には出力ポートｙと入力ポートａとを接続して、出力ポートｙから入力ポートａの信号を出力する。本実施形態において、運転リレー接続信号Ｓ４が‘０’ の場合に、材料６１の搬送が実行されない（搬送装置１が動作しない）。
【００２８】
一方、運転リレー接続信号Ｓ４が ‘１’の場合に、材料６１の搬送が実行される（搬送装置１が動作する）。つまり、リレー接点４は、材料６１の搬送が実行されない場合には、出力ポートｙから信号を出力しない（または、固定的にゼロレベルの信号を出力する）。一方、リレー接点４は、材料６１の搬送が実行される場合には、出力ポートｙから入力ポートａの信号（選択スイッチ３Ａからの出力信号）を出力する。
【００２９】
このように、主幹制御回路６４は、材料６１の搬送が実行されない場合には、主幹速度指令信号７を出力しない。また、主幹制御回路６４は、材料６１が順方向に搬送される正転の場合、速度設定値Ｓ９を主幹速度指令信号７として出力する。また、主幹制御回路６４は、材料６１が逆方向に搬送される逆転の場合、マイナスの符号が付加された速度設定値Ｓ９を主幹速度指令信号７として出力する。
【００３０】
主幹制御回路６４は、受け取った速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅに基づいて、以下のように、主幹電動機制御信号８を生成して出力する。プラス側判定回路２５、マイナス側判定回路３５は、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅを受け取り、その値から故障と判定されるものを除いて、絶対値の大きいものを１つ選択して、それぞれプラス側判定回路出力信号２６、マイナス側判定回路出力信号３６を生成する。プラス側判定回路２５およびマイナス側判定回路３５の構成の詳細については後述する。
【００３１】
選択スイッチ３Ｂの入力ポートａにはプラス側判定回路出力信号２６が入力される。選択スイッチ３Ｂの入力ポートｂにはマイナス側判定回路出力信号３６が入力される。選択スイッチ３Ｂの選択ポートｓには正転逆転選択信号Ｓ３が入力される。本実施形態において、選択スイッチ３Ｂは、正転の場合にプラス側判定回路出力信号２６を出力し、逆転の場合にマイナス側判定回路出力信号３６を出力する。
【００３２】
加減算器５は、主幹速度指令信号７と選択スイッチ３Ｂの出力信号との差分を演算して速度偏差信号を生成し、比例積分制御回路６に出力する。速度偏差信号は、電動機４９ａ〜４９ｅの実際の速度と、主幹速度指令信号７との差分を示す信号である。比例積分制御回路６は、速度偏差信号と、速度偏差信号を時間的に累積した値とを足し合わせて、主幹電動機制御信号８として複数の電動機制御回路６３ａ〜６３ｅのそれぞれに出力する。
【００３３】
（判定回路）
主幹制御回路６４は、判定回路（プラス側判定回路２５およびマイナス側判定回路３５）を備える。判定回路は、電動機４９ａ〜４９ｅの速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅに基づいて、電動機４９ａ〜４９ｅの実際の速度の代表値を出力する。本実施形態において、判定回路は、最も絶対値の大きい入力信号を選択して、出力信号（プラス側判定回路出力信号２６およびマイナス側判定回路出力信号３６）を生成する出力生成部２５０，３５０を備える。本実施形態において、判定回路は最も絶対値の大きい入力信号を優先的に選択する処理を行う優先回路として機能する。ここで、プラス側判定回路出力信号２６およびマイナス側判定回路出力信号３６は、主幹電動機制御信号８の生成に用いられる１つの中間信号である。以下に、図３および図４を参照しながら、プラス側判定回路２５およびマイナス側判定回路３５の構成について説明する。
【００３４】
図３は、プラス側判定回路２５の構成例を示す図である。プラス側判定回路２５は、複数の電動機４９ａ〜４９ｅに設けられた回転速度検出器４４ａ〜４４ｅによって得られる速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅを受け取る。また、プラス側判定回路２５はマイナス電源２２を用いる。プラス側判定回路２５は、出力生成部２５０によってプラス側判定回路出力信号２６を生成し、選択スイッチ３Ｂに出力する。
【００３５】
プラス側判定回路２５は、故障リレー２３ａ〜２３ｅと、加減算器２４ａ〜２４ｅと、出力生成部２５０と、を備える。故障リレー２３ａ〜２３ｅは、それぞれ電動機４９ａ〜４９ｅに故障（特に回転速度検出器４４ａ〜４４ｅの故障）が生じた場合に動作する（出力ポートｙと入力ポートａとが接続される）リレー回路である。
【００３６】
プラス側判定回路２５は、例えば速度フィードバック信号２１ａの値がゼロレベルに近い場合に、または、異常に絶対値が大きい場合に、電動機４９ａの故障が生じたと判定し、故障リレー２３ａを動作させる。
【００３７】
故障リレー２３ａ〜２３ｅは、動作時にマイナス電源２２からマイナス電圧を有する信号を出力する。故障リレー２３ａ〜２３ｅは非動作時（電動機４９ａ〜４９ｅに故障が無いと判定するとき）に信号を出力しない（または、固定的にゼロレベルの信号を出力する）。故障リレー２３ａ〜２３ｅによって、故障が生じた電動機４９ａ〜４９ｅの速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅは優先されない（正常な速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅのみ選択される）。加減算器２４ａ〜２４ｅは、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅと故障リレー２３ａ〜２３ｅからの出力信号とを加算する。例えば、加減算器２４ａは、電動機４９ａに故障が生じていない場合に速度フィードバック信号２１ａを出力する。また、例えば、加減算器２４ａは、電動機４９ａに故障が生じた場合に（加算の結果として、より強い信号である）マイナス電圧を有する信号を出力する。
【００３８】
出力生成部２５０は、加減算器２４ａ〜２４ｅの出力を入力信号として受け取り、プラス側判定回路出力信号２６を生成する。この入力信号は、本発明の「複数の電動機４９ａ〜４９ｅの速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅに基づく複数の入力信号」に対応する。本実施形態において、出力生成部２５０は複数のダイオードを備え、複数のダイオードのカソード端子を互いに接続して、その信号をプラス側判定回路出力信号２６としている。出力生成部２５０の複数のダイオードのアノード端子側はそれぞれ入力信号と接続される。
【００３９】
このような構成により、出力生成部２５０は、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅのうち最も絶対値の大きい（プラス側に大きい）ものを優先的に選択して、プラス側判定回路出力信号２６として出力する。ここで、故障と判定された電動機４９ａ〜４９ｅについては、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅに代えてマイナス電圧を有する信号が出力生成部２５０の入力信号となり、それを受け取るダイオードには逆バイアスがかかる。そのため、出力生成部２５０は、故障と判定された電動機４９ａ〜４９ｅを除いて、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅのうち最も絶対値の大きいものを優先的に選択できる。
【００４０】
図４は、マイナス側判定回路３５の構成例を示す図である。マイナス側判定回路３５は、複数の電動機４９ａ〜４９ｅに設けられた回転速度検出器４４ａ〜４４ｅによって得られる速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅを受け取る。また、マイナス側判定回路３５はプラス電源３２を用いる。マイナス側判定回路３５は、出力生成部３５０によってマイナス側判定回路出力信号３６を生成し、選択スイッチ３Ｂに出力する。
【００４１】
マイナス側判定回路３５は、故障リレー２３ａ〜２３ｅと、加減算器３４ａ〜３４ｅと、出力生成部３５０と、を備える。故障リレー２３ａ〜２３ｅは、それぞれ電動機４９ａ〜４９ｅに故障（特に回転速度検出器４４ａ〜４４ｅの故障）が生じた場合に動作する（出力ポートｙと入力ポートａとが接続される）リレー回路である。
【００４２】
マイナス側判定回路３５は、例えば速度フィードバック信号２１ａの値がゼロレベルに近い場合に、または、異常に絶対値が大きい場合に、電動機４９ａの故障が生じたと判定し、故障リレー２３ａを動作させる。
【００４３】
故障リレー２３ａ〜２３ｅは、動作時にプラス電源３２からプラス電圧を有する信号を出力する。故障リレー２３ａ〜２３ｅは非動作時（電動機４９ａ〜４９ｅに故障が無いと判定するとき）に信号を出力しない（または、固定的にゼロレベルの信号を出力する）。故障リレー２３ａ〜２３ｅによって、故障が生じた電動機４９ａ〜４９ｅの速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅは優先されない（正常な速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅのみ選択される）。加減算器３４ａ〜３４ｅは、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅと故障リレー２３ａ〜２３ｅからの出力信号とを加算する。例えば、加減算器３４ａは、電動機４９ａに故障が生じていない場合に速度フィードバック信号２１ａを出力する。また、例えば、加減算器３４ａは、電動機４９ａに故障が生じた場合に（加算の結果として、より強い信号である）プラス電圧を有する信号を出力する。
【００４４】
出力生成部３５０は、加減算器３４ａ〜３４ｅの出力を入力信号として受け取り、マイナス側判定回路出力信号３６を生成する。この入力信号は、本発明の「複数の電動機４９ａ〜４９ｅの速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅに基づく複数の入力信号」に対応する。本実施形態において、出力生成部３５０は複数のダイオードを備え、複数のダイオードのアノード端子を互いに接続して、その信号をマイナス側判定回路出力信号３６としている。出力生成部３５０の複数のダイオードのカソード端子側はそれぞれ入力信号と接続される。
【００４５】
このような構成により、出力生成部３５０は、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅのうち最も絶対値の大きい（マイナス側に大きい）ものを優先的に選択して、マイナス側判定回路出力信号３６として出力する。ここで、故障と判定された電動機４９ａ〜４９ｅについては、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅに代えてプラス電圧を有する信号が出力生成部３５０の入力信号となり、それを受け取るダイオードには逆バイアスがかかる。そのため、出力生成部３５０は、故障と判定された電動機４９ａ〜４９ｅを除いて、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅのうち最も絶対値の大きいものを優先的に選択できる。
【００４６】
（電動機制御回路）
図５は、電動機制御回路６３ａの構成例を示す図である。本実施形態において、電動機制御回路６３ｂ〜６３ｅの構成は電動機制御回路６３ａと同じである。重複説明回避のため、図５を参照しながら１つの電動機制御回路６３ａについて説明する。
【００４７】
電動機制御回路６３ａは、正転逆転選択信号Ｓ３、主幹速度指令信号７および主幹電動機制御信号８を受け取る。主幹速度指令信号７および主幹電動機制御信号８は、主幹制御回路６４から出力される。また、電動機制御回路６３ａは、電動機制御回路６３ａの特定電動機である電動機４９ａからの速度フィードバック信号２１ａを受け取る。また、電動機制御回路６３ａは電動機制御信号４７ａを出力する。電動機制御信号４７ａは、電動機４９ａを制御するための信号である。
【００４８】
電動機制御回路６３ａは、マイナー電動機制御信号生成部５０と、トルク指令制限回路４６と、選択スイッチ３Ｄと、を備える。マイナー電動機制御信号生成部５０は特定電動機からの速度フィードバック信号２１ａに基づいてマイナー電動機制御信号５１を生成し、トルク指令制限回路４６に出力する。また、トルク指令制限回路４６は、マイナー電動機制御信号５１と主幹電動機制御信号８とを比較して、比較結果に基づいて選択された信号を選択スイッチ３Ｄに出力する。また、選択スイッチ３Ｄは、正転逆転選択信号Ｓ３に応じて、電動機制御信号４７ａを出力する。
【００４９】
マイナー電動機制御信号生成部５０は、加減算器４１ａ〜４１ｃと、マイナス速度指令補正値４２ａと、プラス速度指令補正値４２ｂと、選択スイッチ３Ｃと、比例積分制御回路４５と、を備える。マイナー電動機制御信号生成部５０は、以下に説明する処理によって、マイナー電動機制御信号５１を生成する。
【００５０】
まず、マイナー電動機制御信号生成部５０は、主幹速度指令信号７にプラス速度指令補正値４２ｂ（図５の例では‘＋α’）を加減算器４１ｂで加算して正転側速度指令信号を生成する。また、マイナー電動機制御信号生成部５０は、主幹速度指令信号７にマイナス速度指令補正値４２ａ（図５の例では‘−α’）を加減算器４１ａで加算して逆転側速度指令信号を生成する。トルク指令制限回路４６の出力を安定させるためにαは非ゼロに設定される。本実施形態においてαは正の値である。正常時においてトルク指令制限回路４６の出力が安定するように、αは主幹速度指令信号７に対して数パーセント（例えば５パーセント等）の値であることが好ましい。
【００５１】
選択スイッチ３Ｃの入力ポートａには正転側速度指令信号（加減算器４１ｂの出力）が入力される。選択スイッチ３Ｃの入力ポートｂには逆転側速度指令信号（加減算器４１ａの出力）が入力される。選択スイッチ３Ｃの選択ポートｓには正転逆転選択信号Ｓ３が入力される。本実施形態において、選択スイッチ３Ｃは、正転の場合に正転側速度指令信号を出力し、逆転の場合に逆転側速度指令信号を出力する。
【００５２】
加減算器４１ｃは、選択スイッチ３Ｃの出力信号（正転側速度指令信号または逆転側速度指令信号）と電動機４９ａの速度フィードバック信号２１ａとの差分を演算して速度偏差信号４３を生成する。速度偏差信号４３は、電動機４９ａの実際の速度と、補正後の主幹速度指令信号７（正転側速度指令信号または逆転側速度指令信号）との差分を示す信号である。
【００５３】
比例積分制御回路４５は、速度偏差信号４３と、速度偏差信号４３を時間的に累積した値とを足し合わせて、マイナー電動機制御信号５１を生成する。マイナー電動機制御信号５１は、トルク指令制限回路４６に出力される。
【００５４】
トルク指令制限回路４６は、マイナー電動機制御信号５１と主幹電動機制御信号８との比較を行う。本実施形態において、トルク指令制限回路４６は、アノード端子を互いに接続して、その信号を「正転側出力信号」とする２つのダイオード（第１のダイオードの組）を備える。第１のダイオードの組のカソード端子は、それぞれマイナー電動機制御信号５１、主幹電動機制御信号８と接続される。また、トルク指令制限回路４６は、カソード端子を互いに接続して、その信号を「逆転側出力信号」とする２つのダイオード（第２のダイオードの組）を備える。第２のダイオードの組のアノード端子は、それぞれマイナー電動機制御信号５１、主幹電動機制御信号８と接続される。トルク指令制限回路４６は、マイナー電動機制御信号５１と主幹電動機制御信号８とを比較して、プラス側に小さい方の信号を優先（選択）して正転側出力信号とする。また、トルク指令制限回路４６は、マイナー電動機制御信号５１と主幹電動機制御信号８とを比較して、プラス側に大きい方の信号を優先（選択）して逆転側出力信号とする。
【００５５】
トルク指令制限回路４６では、マイナー電動機制御信号５１と主幹電動機制御信号８のうち、電動機４９ａの速度を抑制するように作用する信号を電動機制御信号４７ａとして出力する。例えば、正転側に搬送されている材料６１と駆動ロール６２ａ〜６２ｅとの間でスリップが生じて、特定の電動機４９ａの負荷が減少して回転速度が上昇したとする。このとき、加減算器４１ｃの出力は異常発生直後にマイナス側に変化する。そのため、電動機制御回路６３ａのマイナー電動機制御信号５１が主幹電動機制御信号８よりもプラス側に小さい信号となり、トルク指令制限回路４６で優先（選択）される。つまり、このような異常発生直後には、マイナー電動機制御信号５１の方が優先されるが、このとき電動機４９ａの回転速度が抑制される方向に作用する。
【００５６】
その後、電動機４９ａの回転速度が主幹速度指令信号７に近づくと、マイナー電動機制御信号５１はプラス側に変化する。ここで、マイナー電動機制御信号５１はプラス速度指令補正値４２ｂ（図５の例では‘＋α’）の加算によって、プラス側に大きく変化しやすい。そのため、異常発生から少し経つと主幹電動機制御信号８がトルク指令制限回路４６で優先（選択）される。その結果、主幹電動機制御信号８に基づく電動機制御信号４７ａが駆動装置４８ａに与えられ電動機４９ａを駆動する。
【００５７】
選択スイッチ３Ｄは、正転逆転選択信号Ｓ３に応じて、電動機制御信号４７ａとして正転側出力信号または逆転側出力信号を出力する。具体的に述べると、選択スイッチ３Ｄは、正転の場合に、トルク指令制限回路４６からの正転側出力信号を電動機制御信号４７ａとして出力する。また、選択スイッチ３Ｄは、逆転の場合に、トルク指令制限回路４６からの逆転側出力信号を電動機制御信号４７ａとして出力する。電動機制御信号４７ａは、電動機４９ａの駆動装置４８ａに出力される。そして、電動機４９ａは、電動機制御信号４７ａによって指示された回転速度となるように制御される。
【００５８】
（比較例）
以上のように、本実施形態に係る制御装置１０について説明したが、その効果について比較例の制御装置１０Ａと対比しながら説明する。図６は、比較例の制御装置１０Ａを用いる搬送装置１Ａの構成例を示す図である。ここで、図６に示される要素うち、図１〜図５と同じ要素については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５９】
搬送装置１Ａは、載置した搬送物である材料６１を、回転によって搬送する複数の駆動ロール６２ａ〜６２ｅと、複数の駆動ロール６２ａ〜６２ｅの全てを回転駆動させる独立した電動機４９と、を備える。電動機４９は、回転駆動させる駆動ロール６２ａ〜６２ｅの全てと機械的に結合されている。また、搬送装置１Ａは、電動機４９を回転させる駆動信号を生成する駆動装置４８と、電動機４９の回転速度を検出する回転速度検出器４４と、制御装置１０Ａと、を備える。
【００６０】
制御装置１０Ａは、電動機制御信号を出力する制御回路６３を備える。制御回路６３は、駆動装置４８を介して、電動機制御信号によって電動機４９を制御する。速度フィードバック信号２１は電動機４９の回転速度を示す信号である。速度設定値Ｓ９は、例えば搬送装置１Ａの外部の速度設定器によって設定された値であって、材料６１を搬送する速度についての指示信号である。
【００６１】
搬送装置１Ａでは、制御装置１０Ａは速度フィードバック信号２１によって電動機４９に故障（特に回転速度検出器４４の故障）が生じたことを把握できるが、不具合箇所を特定して不具合部品を交換するまでの間、搬送装置１Ａが停止して、製造設備全体が停止してしまう。
【００６２】
しかし、本実施形態に係る制御装置１０は、速度設定値Ｓ９および特定電動機（電動機４９ａ〜４９ｅのうち回転駆動させる１つ）の速度フィードバック信号に基づいてマイナー電動機制御信号５１を生成するマイナー電動機制御信号生成部５０を備える。また、本実施形態に係る制御装置１０は、マイナー電動機制御信号５１が特定電動機の異常を示唆すると判定した場合に、マイナー電動機制御信号５１ではなく主幹電動機制御信号８を電動機制御信号４７ａ〜４７ｅとして出力するトルク指令制限回路４６を備える。
【００６３】
よって、本実施形態に係る制御装置１０は、マイナー電動機制御信号５１から特定電動機に異常があると判定した場合に、主幹電動機制御信号８（他の健全な電動機の速度フィードバック信号に基づく適切な電動機制御信号）を電動機制御信号４７ａ〜４７ｅとして出力する。そのため、本実施形態に係る制御装置１０は、他の健全な電動機が１つでもあれば適切な電動機制御信号を生成して継続して制御可能であるので、比較例のように製造設備全体を停止させない。つまり、本実施形態に係る制御装置１０は、複数の速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅの優先回路（プラス側判定回路２５、マイナス側判定回路３５）を設け、一部の回転速度検出器４４ａ〜４４ｅが故障しても他の健全な速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅによって安定した電動機制御信号４７ａ〜４７ｅを生成する。そのため、本実施形態に係る制御装置１０は、比較例と比べて、より安定して搬送装置１を動作させることができる。
【００６４】
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００６５】
上記の実施形態において、搬送装置１は制御装置１０を備える（含む）構成であった。しかし、制御装置１０は搬送装置１と別の独立した装置であってもよい。例えば、搬送装置１は、駆動ロール６２ａ〜６２ｅと、電動機４９ａ〜４９ｅと、駆動装置４８ａ〜４８ｅと、回転速度検出器４４ａ〜４４ｅと、を備える構成であって、制御装置１０とは独立した装置であってもよい。そして、制御装置１０は、搬送装置１から速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅを受け取って、搬送装置１に電動機制御信号４７ａ〜４７ｅを出力してもよい。
【００６６】
また、上記の実施形態において、制御装置１０は駆動装置４８ａ〜４８ｅを含まない構成であった。しかし、制御装置１０は駆動装置４８ａ〜４８ｅを含む構成であってもよい。例えば、駆動装置４８ａ〜４８ｅがそれぞれ電動機制御回路６３ａ〜６３ｅと一体構造となっているような場合に、制御装置１０は駆動装置４８ａ〜４８ｅを含む構成となる。このとき、制御装置１０は駆動装置４８ａ〜４８ｅからの出力信号によって電動機４９ａ〜４９ｅを制御してもよい。また、上記の実施形態において、制御装置１０は速度設定値Ｓ９を外部から受け取る構成であった。しかし、制御装置１０は速度設定値Ｓ９を生成する速度設定器を含む構成であってもよい。
【００６７】
また、例えば、上記の実施形態において、搬送装置１は５つの駆動ロール６２ａ〜６２ｅを備える。しかし、搬送装置１は、複数であれば、駆動ロール（および電動機、駆動装置、回転速度検出器、電動機制御回路）をいくつ備えていてもよい。
【００６８】
また、例えば、上記の実施形態において、判定回路（プラス側判定回路２５およびマイナス側判定回路３５）は、複数の電動機４９ａ〜４９ｅの速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅに基づく複数の入力信号のうち、最も絶対値の大きい入力信号を選択して、出力信号（プラス側判定回路出力信号２６およびマイナス側判定回路出力信号３６）を生成する出力生成部２５０，３５０を備える。しかし、出力生成部２５０，３５０は、複数の入力信号のうち、異常と判定しなかった（故障リレー２３ａ〜２３ｅを動作させなかった）入力信号を平均化して出力信号を生成する、平均化回路であってもよい。このとき、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅに対するノイズ等の影響を受けにくい、さらに安定して搬送装置を動作させることを可能にする制御装置を提供することができる。例えば、速度フィードバック信号２１ａ〜２１ｅの一部の信号がノイズ等の影響で絶対値が大きくなった場合に、影響された信号を直ちに選択することなく、平均化してノイズの影響を軽減することが可能である。また、出力生成部２５０，３５０を平均化回路とするのではなく、入力信号のうちで多いものを選択する多数決回路としてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１，１Ａ    搬送装置
２    符号反転器
３Ａ〜３Ｄ    選択スイッチ
４    リレー接点
５，２４ａ〜２４ｅ，３４ａ，４１ａ〜４１ｃ    加減算器
６，４５    比例積分制御回路
７    主幹速度指令信号
８    主幹電動機制御信号
１０，１０Ａ    制御装置
２１，２１ａ〜２１ｅ    速度フィードバック信号
２２    マイナス電源
２３ａ〜２３ｅ    故障リレー
２５    プラス側判定回路
２６    プラス側判定回路出力信号
３２    プラス電源
３５    マイナス側判定回路
３６    マイナス側判定回路出力信号
４２ａ    マイナス速度指令補正値
４２ｂ    プラス速度指令補正値
４３    速度偏差信号
４４，４４ａ〜４４ｅ    回転速度検出器
４６    トルク指令制限回路
４７ａ〜４７ｅ    電動機制御信号
４８，４８ａ〜４８ｅ    駆動装置
４９，４９ａ〜４９ｅ    電動機
５０    マイナー電動機制御信号生成部
５１    マイナー電動機制御信号
６１    材料
６２ａ〜６２ｅ    駆動ロール
６３    制御回路
６３ａ〜６３ｅ    電動機制御回路
６４    主幹制御回路
２５０    出力生成部
３５０    出力生成部
Ｓ３    正転逆転選択信号
Ｓ４    運転リレー接続信号
Ｓ９    速度設定値
【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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