(57)【要約】【課題】モータ制御装置の性能を向上させる。【解決手段】スレーブ装置（９０）は、モータ（７４）を駆動するインバータ（７３）と、インバータ（７３）を介してモータ（７４）を制御する制御部（１０）と、を備える。制御部（１０）は、モータ（７４）の動作状態に対応する所定の物理量を示すフィードバック信号を取得するフィードバック信号取得部と、ＰＬＣ（１００）と通信する通信部（１２０）と、モータ駆動信号をインバータ（７３）に出力するＰＷＭ信号出力部（１３０）と、を備える。制御部（１０）は、１つのＩＣチップによって実装されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを制御するモータ制御装置であって、
前記モータを駆動する電力変換部と、
前記電力変換部を介して前記モータを制御する制御部と、を備えており、
前記制御部は、
前記モータの動作状態に対応する所定の物理量を示すフィードバック信号を取得するフィードバック信号取得部と、
前記モータ制御装置に対する上位装置であるマスタ装置と通信する通信部と、
前記電力変換部に前記モータを駆動させるためのモータ駆動信号を当該電力変換部に出力するモータ駆動信号出力部と、を備えており、
前記制御部は、１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップによって実装されていることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記モータには、当該モータの回転子の位置を検出する位置検出部が設けられており、
前記フィードバック信号には、前記モータの回転子の位置を示す第１フィードバック信号が含まれており、
前記フィードバック信号取得部は、前記位置検出部から前記第１フィードバック信号を取得する第１フィードバック信号取得部を含むことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記フィードバック信号には、前記電力変換部から前記モータに供給される電流を示す第２フィードバック信号が含まれており、
前記フィードバック信号取得部は、前記第２フィードバック信号を取得する第２フィードバック信号取得部を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記フィードバック信号取得部は、前記通信部を介して、前記マスタ装置に前記フィードバック信号を供給し、
前記モータ駆動信号出力部は、（ｉ）前記通信部を介して、前記マスタ装置において実行された、前記モータを制御するためのフィードバック演算処理の結果を取得し、（ｉｉ）当該フィードバック演算処理の結果に基づいて、前記モータ駆動信号を生成することを特徴とする請求項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】
前記モータを制御するためのフィードバック演算処理を実行するフィードバック演算処理部をさらに備え、
前記フィードバック演算処理部は、前記フィードバック信号取得部から前記フィードバック信号を取得し、当該フィードバック信号に基づいて、前記フィードバック演算処理を実行し、
前記モータ駆動信号出力部は、前記フィードバック演算処理の結果に基づいて、前記モータ駆動信号を生成することを特徴とする請求項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６】
前記第１フィードバック信号取得部は、シリアル通信によって、前記第１フィードバック信号を取得することを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記第２フィードバック信号取得部は、シリアル通信によって、前記第２フィードバック信号を取得することを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
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と、
前記モータと、を備えていることを特徴とするモータ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一側面（一態様）は、モータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータを制御（駆動）するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１には、モータ駆動システムに要求される安全性を満たすことを一目的とした技術が開示されている。また、特許文献２には、モータの運転時における故障検出を一目的とした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１４７８４１号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０４５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一側面は、モータ制御装置の性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の課題を解決するために、本発明の一側面に係るモータ制御装置は、モータを制御するモータ制御装置であって、前記モータを駆動する電力変換部と、前記電力変換部を介して前記モータを制御する制御部と、を備えており、前記制御部は、前記モータの動作状態に対応する所定の物理量を示すフィードバック信号を取得するフィードバック信号取得部と、前記モータ制御装置に対する上位装置であるマスタ装置と通信する通信部と、前記電力変換部に前記モータを駆動させるためのモータ駆動信号を当該電力変換部に出力するモータ駆動信号出力部と、を備えており、前記制御部は、１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップによって実装されている。
【０００６】
前記の構成によれば、制御部を１チップＩＣとして実装できる。それゆえ、制御部の実装面積を、従来よりも低減できる。加えて、制御部内の各機能部間のデータ通信を高速化できるので、当該制御部の処理を高速化することが可能となる。さらに、制御部の処理の高速化に起因して、当該制御部の消費電力を低減することもできる。以上のように、本発明の一側面に係るモータ制御装置によれば、モータ制御装置の性能を従来よりも向上させることが可能となる。
【０００７】
また、前記の課題を解決するために、本発明の一側面に係るモータ制御装置では、前記モータには、当該モータの回転子の位置を検出する位置検出部が設けられており、前記フィードバック信号には、前記モータの回転子の位置を示す第１フィードバック信号が含まれており、前記フィードバック信号取得部は、前記位置検出部から前記第１フィードバック信号を取得する第１フィードバック信号取得部を含んでよい。
【０００８】
前記の構成によれば、制御部に第１フィードバック信号を取得させることができる。従って、第１フィードバック信号に基づいて、モータの動作状態を制御できる。
【０００９】
また、前記の課題を解決するために、本発明の一側面に係るモータ制御装置では、前記フィードバック信号には、前記電力変換部から前記モータに供給される電流を示す第２フィードバック信号が含まれており、前記フィードバック信号取得部は、前記第２フィードバック信号を取得する第２フィードバック信号取得部を含んでよい。
【００１０】
前記の構成によれば、制御部に第２フィードバック信号を取得させることができる。従って、第２フィードバック信号に基づいて、モータの動作状態を制御できる。なお、第１フィードバック信号および第２フィードバック信号の両方に基づいて、モータの動作状態を制御することもできる。
【００１１】
また、前記の課題を解決するために、本発明の一側面に係るモータ制御装置では、前記フィードバック信号取得部は、前記通信部を介して、前記マスタ装置に前記フィードバック信号を供給し、前記モータ駆動信号出力部は、（ｉ）前記通信部を介して、前記マスタ装置において実行された、前記モータを制御するためのフィードバック演算処理の結果を取得し、（ｉｉ）当該フィードバック演算処理の結果に基づいて、前記モータ駆動信号を生成してよい。
【００１２】
前記の構成によれば、制御部内の各機能部間のデータ通信を高速化できるので、フィードバック信号を高速にマスタ装置に送信することが可能となる。よって、マスタ装置側でフィードバック演算処理をしても十分に高速に応答することができるので、モータ制御装置において、フィードバック演算処理を実行すること（つまり、実質的なモータ制御を行うこと）が不要となる。それゆえ、モータ制御装置に必要とされる性能を低く抑えることができるとともに、当該モータ制御装置の消費電力のさらなる低減を実現できる。
【００１３】
また、前記の課題を解決するために、本発明の一側面に係るモータ制御装置は、前記モータを制御するためのフィードバック演算処理を実行するフィードバック演算処理部をさらに備え、前記フィードバック演算処理部は、前記フィードバック信号取得部から前記フィードバック信号を取得し、当該フィードバック信号に基づいて、前記フィードバック演算処理を実行し、前記モータ駆動信号出力部は、前記フィードバック演算処理の結果に基づいて、前記モータ駆動信号を生成してよい。
【００１４】
前記の構成によれば、モータ制御装置において、実質的なモータ制御を行うことができる。よって、モータの制御を極めて高速に実行することが可能となる。
【００１５】
また、前記の課題を解決するために、本発明の一側面に係るモータ制御装置では、前記第１フィードバック信号取得部は、シリアル通信によって、前記第１フィードバック信号を取得してよい。
【００１６】
前記の構成によれば、１チップＩＣとして実装された制御部によって、第１フィードバック信号を好適に取得できる。
【００１７】
また、前記の課題を解決するために、本発明の一側面に係るモータ制御システムでは、前記第２フィードバック信号取得部は、シリアル通信によって、前記第２フィードバック信号を取得してよい。
【００１８】
前記の構成によれば、１チップＩＣとして実装された制御部によって、第２フィードバック信号を好適に取得できる。
【００１９】
また、前記の課題を解決するために、本発明の一側面に係るモータ制御システムは、本発明の一側面に係るモータ制御装置と、前記モータと、を備えていてよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一側面によれば、モータ制御装置の性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態１のＦＡシステムの要部の構成を示す図である。
【図２】図１のＦＡシステムの全体構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図３】図１のスレーブ装置における電源〜モータの回路構成の一例を示す図である。
【図４】実施形態１の一変形例に係るＦＡシステムの要部の構成を示す図である。
【図５】実施形態２のＦＡシステムの要部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔実施形態１〕
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。
【００２３】
§１  適用例
図１は、本実施形態（以下、実施形態１）のＦＡ（Factory Automation）システム１（モータ制御システム）の要部の構成を示す図である。ＦＡシステム１は、スレーブ装置９０（モータ制御装置）およびＰＬＣ（Programmable Logic Controller）１００（マスタ装置）を備える。ＰＬＣ１００は、スレーブ装置９０に対する上位装置（マスタ装置）の一例である。ＦＡシステム１は、電源７０、モータ７４、および、当該モータ７４の回転子の位置を検出するエンコーダ７５（位置検出部）をさらに備える。エンコーダ７５は、モータ７４に設けられている（例：取り付けられている）。
【００２４】
スレーブ装置９０は、モータ７４を制御する制御部１０（チップ部）を備える。スレーブ装置９０は、整流回路７１、ＤＣ（Direct Current，直流）リンク７２、インバータ７３（電力変換部）をさらに備える。制御部１０は、インバータ７３にモータ７４を駆動させるためのモータ駆動信号（例：ＰＷＭ（Pulse Width Modulation，パルス幅変調）信号）を、当該インバータ７３に出力する。インバータ７３は、ＰＷＭ信号に基づいて、モータ７４を駆動する。このように、制御部１０は、インバータ７３を介してモータ７４を制御（駆動）する。
【００２５】
制御部１０は、第１ＦＢ（Feedback）信号取得部１１０（第１フィードバック信号取得部，フィードバック信号取得部）、第２ＦＢ信号取得部１１５（第２フィードバック信号取得部，フィードバック信号取得部）、通信部１２０、およびＰＷＭ信号出力部１３０（モータ駆動信号出力部）を備える。第１ＦＢ信号取得部１１０および第２ＦＢ信号取得部１１５を総称的に、フィードバック信号取得部（ＦＢ信号取得部）と称する。換言すれば、実施形態１では、ＦＢ信号取得部が第１ＦＢ信号取得部１１０および第２ＦＢ信号取得部１１５を含む場合を例示する。ＦＢ信号取得部は、モータ７４の動作状態に対応する所定の物理量を示すフィードバック信号（ＦＢ信号）を取得する。通信部１２０は、ＰＬＣ１００と通信する。ＰＷＭ信号出力部１３０は、ＰＷＭ信号（モータ駆動信号）をインバータ７３に出力する。
【００２６】
実施形態１では、制御部１０（ＦＢ信号取得部、通信部１２０、およびＰＷＭ信号出力部１３０の３つの機能部）は、１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップによって実装されている。つまり、制御部１０は、１チップＩＣとして実装されている。それゆえ、制御部１０の実装面積を、従来よりも低減できる。加えて、制御部１０内の各機能部間のデータ通信を高速化できるので、制御部１０の処理を高速化することが可能となる。さらに、制御部１０の処理の高速化に起因して、制御部１０の消費電力を低減することもできる。このように、制御部１０の構成によれば、モータ制御装置の性能を従来よりも向上させることが可能となる。
【００２７】
§２  構成例
（ＦＡシステム１の概要）
図２は、ＦＡシステム１の全体構成を概略的に示す機能ブロック図である。ＦＡシステム１は、情報処理装置１０００、ＰＬＣ１００、およびスレーブ装置９０を含む。ＦＡシステム１は、工場内に設置される複数の機械から成る生産設備を機能ごとにまとめた単位である。ＦＡシステム１は、工場製造工程の自動化を実現するシステムである。ＦＡシステム１は、マスタ・スレーブ制御システムによって実現される。
【００２８】
ＦＡシステム１において、ＰＬＣ１００（マスタ装置）は、ネットワークマスタと称されてもよい。これに対して、スレーブ装置９０は、ネットワークスレーブと称されてもよい。ＰＬＣ１００は、１つ以上のスレーブ装置９０を制御する。
【００２９】
情報処理装置１０００は、ユーザの操作を受け付けることによって、ＦＡシステム１の動作条件を当該ユーザに設定させる。情報処理装置１０００は、例えばプログラミングターミナルである。情報処理装置１０００は、ＰＬＣ１００を制御してよい。ＰＬＣ１００は、スレーブ装置９０のそれぞれへデータを出力できる。また、ＰＬＣ１００は、スレーブ装置９０のそれぞれからデータを取得できる。
【００３０】
なお、ＩＰＣ（Industrial PC Platform，産業用ＰＣプラットフォーム）を、情報処理装置１０００またはＰＬＣ１００として用いてもよい。
【００３１】
スレーブ装置９０のそれぞれは、ＰＬＣ１００を介して、情報処理装置１０００に接続されている。スレーブ装置９０は、ＰＬＣ１００の指令に従って、製造工程に関する１または複数の機能を実行する。説明の便宜上、図２に示される３つのスレーブ装置９０のそれぞれを、スレーブ装置９０ａ〜９０ｃとも称する。情報処理装置１０００は、ＰＬＣ１００を介して、スレーブ装置９０ａ〜９０ｃを制御してよい。スレーブ装置９０ａ〜９０ｃは、ＰＬＣ１００を介して通信を行う。図２では、スレーブ装置９０が複数である場合が例示されているが、スレーブ装置９０は１つ（単数）であってもよい。
【００３２】
（回路構成の一例）
図３は、ＦＡシステム１における電源７０〜モータ７４の回路構成の一例を示す図である。以下、モータ７４が３相交流の交流（Alternative Current，ＡＣ）誘導電動機（Induction Motor，ＩＭ）である場合を例示する。但し、モータ７４は３相交流同期電動機（Synchronous Motor，ＳＭ）であってもよい。あるいは、モータ７４は、単相または２相の交流電動機であってもよい。また、モータ７４として、直流電動機を使用することもできる。
【００３３】
電源７０は、公知の３相交流電源である。以下、３相交流の各相を、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相として表す。電源７０は、整流回路７１に接続されている。整流回路７１は、６つの整流素子７１０を有する。一例として、整流素子７１０は、ダイオードである。整流回路７１は、電源７０から供給された交流電圧（交流電力）を整流することにより、当該交流電圧を直流電圧（直流電力）に変換する。整流回路７１は、ＡＣ／ＤＣコンバータとしての役割を担う。
【００３４】
６つの整流素子７１０は、３相全波整流回路を構成する。６つの整流素子７１０のうち、（ｉ）２つの整流素子７１０は電源７０のＵ相に、（ｉｉ）２つの整流素子７１０は電源７０のＶ相に、（ｉｉｉ）２つの整流素子７１０は電源７０のＷ相に、それぞれ接続されている。
【００３５】
図３では、これら６つの整流素子７１０のそれぞれを、
・整流素子７１０ＵＨ（Ｕ相上アーム整流素子）
・整流素子７１０ＵＬ（Ｕ相下アーム整流素子）
・整流素子７１０ＶＨ（Ｖ相上アーム整流素子）
・整流素子７１０ＶＬ（Ｖ相下アーム整流素子）
・整流素子７１０ＷＨ（Ｗ相上アーム整流素子）
・整流素子７１０ＷＬ（Ｗ相下アーム整流素子）
とも称する。
【００３６】
なお「上アーム整流素子」とは、ＤＣリンク７２（キャパシタ７２０）の節点Ｎ１と接続された整流素子７１０を総称的に指す。また、「下アーム整流素子」とは、ＤＣリンク７２の節点Ｎ２と接続された整流素子７１０を総称的に指す。「上アーム」および「下アーム」の意味合いについては、以下に述べるインバータ７３についても同様である。
【００３７】
整流回路７１は、ＤＣリンク７２を介して、インバータ７３と接続されている。ＤＣリンク７２は、キャパシタ７２０を備える。キャパシタ７２０の２つの節点のうち、一方をＮ１、他方をＮ２と称する。キャパシタ７２０は、整流回路７１から供給された直流電圧を平滑化する。図３の回路構成において、（ｉ）節点Ｎ１はキャパシタ７２０の正極に、（ｉｉ）節点Ｎ２はキャパシタ７２０の負極に、それぞれ相当する。ＤＣリンク７２は、平滑回路と称されてもよい。
【００３８】
インバータ７３は、６つのスイッチング素子７３０を有する。実施形態１では、インバータ７３が電圧型インバータである場合を例示する。但し、インバータ７３として、電流型インバータが用いられてもよい。インバータ７３は、ＤＣリンク７２から供給された直流電圧（直流電力）をスイッチングすることにより、当該直流電圧を交流電圧（交流電力）に変換する。インバータ７３は、ＤＣ／ＡＣコンバータとしての役割を担う。
【００３９】
スイッチング素子７３０は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor，絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）とダイオード（還流ダイオード）とが並列接続されて構成されている。６つのスイッチング素子７３０のうち、（ｉ）２つのスイッチング素子７３０はモータ７４のＵ相に、（ｉｉ）２つのスイッチング素子７３０はモータ７４のＶ相に、（ｉｉｉ）２つのスイッチング素子７３０はモータ７４のＷ相に、それぞれ接続されている。「モータ７４のＵ相」とは、より厳密には、「モータ７４の固定子巻線のＵ相」を意味する。この点については、Ｖ相およびＷ相についても同様である。
【００４０】
図３では、これら６つのスイッチング素子７３０のそれぞれを、
・スイッチング素子７３０ＵＨ（Ｕ相上アームスイッチング素子）
・スイッチング素子７３０ＵＬ（Ｕ相下アームスイッチング素子）
・スイッチング素子７３０ＶＨ（Ｖ相上アームスイッチング素子）
・スイッチング素子７３０ＶＬ（Ｖ相下アームスイッチング素子）
・スイッチング素子７３０ＷＨ（Ｗ相上アームスイッチング素子）
・スイッチング素子７３０ＷＬ（Ｗ相下アームスイッチング素子）
とも称する。
【００４１】
インバータ７３は、変換後の電圧（交流電圧）を、モータ７４に供給する。インバータ７３を設けることにより、所望の波形の３相交流電圧（例：所望の周波数および振幅を有する３相交流電圧）を、モータ７４に供給できる。従って、インバータ７３の動作（６つのスイッチング素子７３０のそれぞれのＯＮ（導通）／ＯＦＦ（開放））を制御することにより、モータ７４の動作を制御できる。すなわち、モータ７４を所望の運転条件によって駆動できる。一例として、実施形態１では、ＰＷＭ制御によって、モータ７４が駆動される。
【００４２】
（モータ７４の制御方法の一例）
図１を再び参照し、モータ７４の制御方法の一例について述べる。実施形態１では、ＦＢ信号取得部が、第１ＦＢ信号取得部１１０および第２ＦＢ信号取得部１１５を含む場合を例示する。つまり、実施形態１では、１ＦＢ信号取得部１１０および第２ＦＢ信号取得部１１５を用いてモータ７４のフィードバック制御が行われる場合を例示する。このため、ＦＢ信号には、後述する第１ＦＢ信号および第２ＦＢ信号が含まれるものとする。但し、ＦＢ信号取得部は、第１ＦＢ信号取得部１１０または第２ＦＢ信号取得部１１５の一方のみによって構成されていてもよい。つまり、ＦＢ信号は、第１ＦＢ信号または第２ＦＢ信号の一方のみであってもよい。
【００４３】
エンコーダ７５は、例えばロータリーエンコーダである。エンコーダ７５は、モータ７４の回転子の位置（より具体的には、モータ７４の回転角）（以下、θｍ）を検出する。「モータ７４の回転角」とは、より厳密には、「モータ７４の回転子の回転角」を意味する。θｍは、モータ７４の動作状態に対応する所定の物理量の一例である。エンコーダ７５は、θｍを示す信号（以下、角度検出信号）を出力する。角度検出信号は、例えばシリアルデータ信号（デジタルデータ）である。このように、エンコーダ７５は、角度検出信号を、数値データを示す信号として出力する。
【００４４】
以下、制御部１０の各部の動作について述べる。第１ＦＢ信号取得部１１０は、第１フィードバック信号（第１ＦＢ信号）としての角度検出信号を、エンコーダ７５から取得する。具体的には、第１ＦＢ信号取得部１１０は、所定の周期（通信周期）ごとに、第１ＦＢ信号（角度検出信号）をエンコーダ７５から取得する。第１ＦＢ信号取得部１１０は、例えば位置フィードバックのために用いられる。
【００４５】
ＦＡシステム１には、電流検出器７６Ｖ・７６Ｗが設けられている。第２ＦＢ信号取得部１１５は、電流検出器７６Ｖ・７６Ｗを介して、インバータ７３からモータ７４に供給される電流を示す信号（以下、電流検出信号）を取得する。当該電流は、モータ７４の動作状態に対応する所定の物理量の別の一例である。例えば、第２ＦＢ信号取得部１１５は、電流検出器７６Ｖ・７６Ｗを介して、インバータ７３からモータ７４の所定の２相（例：Ｖ相およびＷ相）に供給される電流を検出する（図１・図３を参照）。
【００４６】
一例として、電流検出器７６Ｖ・７６Ｗは、公知のアナログ式の電流検出器である。電流検出器７６Ｖは、インバータ７３からモータ７４のＶ相に供給される電流を検出する。電流検出器７６Ｗは、インバータ７３からモータ７４のＷ相に供給される電流を検出する。電流検出器７６Ｖ・７６Ｗは、自身の検出結果を、電流検出信号として出力する。ＦＡシステム１における電流検出信号は、アナログ信号（アナログデータ）である。
【００４７】
一例として、第２ＦＢ信号取得部１１５は、デルタシグマ方式のＡＤ（Analog-Digital）変換器によって構成される。第２ＦＢ信号取得部１１５は、電流検出器７６Ｖ・７６Ｗから取得したアナログ信号としての電流検出信号を、デジタル信号（デジタルデータ）に変換する。第２ＦＢ信号取得部１１５は、変換後の当該電流検出信号を、モータ７４のトルク値に対応する第２フィードバック信号（第２ＦＢ信号）として取得する。但し、第２ＦＢ信号取得部１１５は、デルタシグマ方式を用いない一般的なＡＤ変換器によって構成されてもよい。
【００４８】
第１ＦＢ信号取得部１１０は、通信部１２０およびＰＷＭ信号出力部１３０に接続されている。第１ＦＢ信号取得部１１０は、通信部１２０およびＰＷＭ信号出力部１３０の少なくともいずれかに、第１ＦＢ信号を供給できる。同様に、第２ＦＢ信号取得部１１５は、通信部１２０およびＰＷＭ信号出力部１３０に接続されている。第２ＦＢ信号取得部１１５は、通信部１２０およびＰＷＭ信号出力部１３０の少なくともいずれかに、第２ＦＢ信号を供給できる。このように、ＦＢ信号取得部は、通信部１２０およびＰＷＭ信号出力部１３０の少なくともいずれかに、ＦＢ信号を供給できる。
【００４９】
ＦＢ信号取得部（第１ＦＢ信号取得部１１０および第２ＦＢ信号取得部１１５）は、１チップＩＣである制御部１０の一機能部（一部）として実現されている。第１ＦＢ信号取得部１１０は、公知の通信方式（第１通信方式）によって、エンコーダ７５との通信（データの受信）を行う。第１通信方式の例としては、ＲＳ４２２またはＲＳ４８５を挙げることができる。第１通信方式は、公知のシリアル通信方式であればよい。当該構成では、第１ＦＢ信号取得部１１０は、第１ＦＢ信号を取得するためのデジタル処理を行う。このため、１チップＩＣとして実装された制御部１０によって、第１ＦＢ信号を好適に取得できる。
【００５０】
第２ＦＢ信号取得部１１５は、上述したように、公知のＡＤ変換器によって構成される。このため、１チップＩＣとして実装された制御部１０によって、アナログ式の電流検出器７６Ｖ・７６Ｗから、第２ＦＢ信号を好適に取得できる。
【００５１】
通信部１２０は、制御部１０（スレーブ装置９０）とＰＬＣ１００（マスタ装置）との間の通信インターフェースである。通信部１２０は、第１通信方式とは異なる第２通信方式によって、ＰＬＣ１００との通信（データの送受信）を行う。第２通信方式の例としては、EtherCAT（Ethernet（登録商標） for Control Automation Technology）（登録商標）またはMECHATROLINK（登録商標）を挙げることができる。第２通信方式は、フィールドネットワークに準拠した公知の通信方式であればよい。
【００５２】
通信部１２０は、１チップＩＣである制御部１０の一機能部（一部）として実現されている。例えば、通信部１２０として、ＥＴ１１００を用いることができる。
【００５３】
実施形態１では、通信部１２０は、第１ＦＢ信号取得部１１０から取得した第１ＦＢ信号を、ＰＬＣ１００に供給する。また、通信部１２０は、第２ＦＢ信号取得部１１５から取得した第２ＦＢ信号を、ＰＬＣ１００に供給する。
【００５４】
ＰＬＣ１００は、ユーザによって設定されたモータ７４の動作条件に基づいて、当該モータ７４に対する１つ以上の指令信号を生成する（例：当該モータ７４に対する１つ以上の指令値を算出する）。一例として、ＰＬＣ１００は、第１指令値（モータ７４の回転角についての指令値）および第２指令値（モータ７４に供給される電流についての指令値）を生成する。ＰＬＣ１００は、第１ＦＢ信号によって示されるθｍを、第１指令値に対するフィードバック値（第１ＦＢ値）として用いる。また、ＰＬＣ１００は、第２ＦＢ信号によって示される電流の値を、第２指令値に対するフィードバック値（第２ＦＢ値）として用いる。
【００５５】
ＰＬＣ１００は、各指令値と各ＦＢ値との比較結果（例：各指令値と各ＦＢ値との差）に基づいて、モータ７４を制御する処理（モータ制御処理）を行う。つまり、ＰＬＣ１００は、前記比較結果に基づいて、モータ７４を制御するためのＦＢ演算処理（フィードバック演算処理）を行う。このように、ＰＬＣ１００は、各ＦＢ信号に基づいて、モータ制御処理（ＦＢ演算処理）を行うことができる。一例として、実施形態１では、ＰＬＣ１００は、ＦＢ演算処理の結果（以下、ＦＢ演算処理結果）を、通信部１２０を介して、ＰＷＭ信号出力部１３０に供給する。ＰＷＭ信号出力部１３０は、ＦＢ演算処理結果に基づいて、ＰＷＭ信号（モータ駆動信号）を生成する。但し、ＰＬＣ１００において、ＰＷＭ信号を生成することもできる。
【００５６】
ＰＷＭ信号は、インバータ７３の６つのスイッチング素子７３０のそれぞれのＯＮ／ＯＦＦを制御する信号である。ＰＷＭ信号は、インバータ７３を介してモータ７４を駆動する信号とも理解できる。このように、ＰＷＭ信号は、モータ駆動信号（インバータ７３にモータ７４を駆動させる信号）の一例である。一例として、ＰＷＭ信号出力部１３０は、ＦＢ演算処理結果に基づいて、ＰＷＭ信号のデューティ比（デューティサイクルとも称される）を調整する。
【００５７】
実施形態１では、ＰＬＣ１００は、通信部１２０を介して、ＦＢ演算処理結果をＰＷＭ信号出力部１３０に供給する。一般的に、ＦＢ演算処理は、ＰＷＭ信号を生成する処理（ＰＷＭ信号生成処理）に比べて、複雑な処理（計算コストが高い処理）である。実施形態１の構成では、このような複雑な処理が、ＰＬＣ１００によって行われる。すなわち、ＰＬＣ１００によって実質的なモータ制御が行われる。
【００５８】
（効果）
制御部１０には、ＦＢ信号取得部（ＦＢ信号を取得する機能部）、通信部１２０（ＰＬＣ１００との通信を行う機能部）、およびＰＷＭ信号出力部１３０（モータ駆動信号を出力する機能部）の３つの機能部が設けられている。そして、制御部１０は、１チップＩＣとして実装されている。
【００５９】
これに対して、従来技術では（例：特許文献１および２では）、ＦＢ信号取得部、通信部、およびＰＷＭ信号出力部の少なくとも３つの機能部を、１チップＩＣとして実装した構成については、何ら教示されていない。ＦＢ信号取得部、通信部、およびＰＷＭ信号出力部のそれぞれは、専用ＩＣとして実現されることが一般的である。このため、従来では、これら３つの機能部は、個別のＩＣによって実装されることが一般的であった。
【００６０】
実施形態１の構成では、制御部１０が１チップＩＣとして実装されているので、モータ制御装置の実装面積を、従来よりも低減できる。加えて、ＦＢ信号取得部、通信部１２０、およびＰＷＭ信号出力部１３０の３つの機能部が、１チップＩＣとして実装されている。このため、３つの機能部のそれぞれが個別のＩＣ１チップによって実装されている場合に比べて、各機能部間のデータ通信を高速化できる。
【００６１】
さらに、３つの機能部のうちの２つ（例：通信部およびＰＷＭ信号出力部）が１つのＩＣ１チップ（第１のＩＣ１チップ）に実装されており、かつ、当該３つの機能部のうちの残りの１つ（例：ＦＢ信号取得部）が別のＩＣ１チップ（第２のＩＣ１チップ）に実装されている場合に比べても、各機能部間のデータ通信を高速化できる。
【００６２】
実施形態１によれば、各機能部間のデータ通信を高速化できるので、制御部１０の処理を高速化することが可能となる。加えて、制御部１０の処理の高速化に起因して、制御部１０の消費電力を低減できるという利点も得られる。このように、実施形態１によれば、スレーブ装置９０の性能を向上させることが可能となる。
【００６３】
さらに、実施形態１の構成では、ＰＬＣ１００によって実質的なモータ制御が行われる。つまり、制御部１０において、実質的なモータ制御を行う必要がない。このため、制御部１０の処理のさらなる高速化、および、制御部１０の消費電力のさらなる低減を実現できる。
【００６４】
実施形態１の構成では、制御部１０内の各機能部間のデータ通信を高速化できるので、ＦＢ信号をスレーブ装置９０からＰＬＣ１００（マスタ装置）に高速に送信できる。よって、ＰＬＣ１００でフィードバック演算処理を実行しても、制御部１０は十分に高速に応答できる。そのため、制御部１０において、フィードバック演算処理を実行すること（つまり、実質的なモータ制御を行うこと）が不要となる。それゆえ、スレーブ装置９０に必要とされる性能を低く抑えることができる。
【００６５】
また、制御部１０には、ＦＢ信号取得部として、第１ＦＢ信号取得部１１０および第２ＦＢ信号取得部１１５の両方が設けられている。このため、第１ＦＢ信号取得部１１０または第２ＦＢ信号取得部１１５の一方のみが設けられた場合に比べ、モータ７４の制御の自由度を高めることが可能となる。
【００６６】
〔変形例〕
図４は、ＦＡシステム１Ａ（モータ制御システム）の要部の構成を示す図である。ＦＡシステム１Ａは、ＦＡシステム１の一変形例である。ＦＡシステム１Ａの電流検出器を、電流検出器７６ＡＶ・７６ＡＷと称する。ＦＡシステム１Ａにおける第２ＦＢ信号取得部を、第２ＦＢ信号取得部１１５Ａ（第２フィードバック信号取得部，フィードバック信号取得部）と称する。
【００６７】
電流検出器７６ＡＶ・７６ＡＷは、電流検出器７６Ｖ・７６Ｗとは異なり、公知のデジタル式の電流検出器である。電流検出器７６Ｖ・７６Ｗは、自身の検出結果を、電流検出信号として出力する。ＦＡシステム１Ａにおける電流検出信号は、例えばシリアルデータ信号（デジタルデータ）である。
【００６８】
第２ＦＢ信号取得部１１５Ａは、第２ＦＢ信号としての電流検出信号を、電流検出器７６Ｖ・７６Ｗから取得する。第２ＦＢ信号取得部１１５Ａは、公知のシリアル通信方式によって、電流検出器７６Ｖ・７６Ｗとの通信（データの受信）を行う。このように、第２ＦＢ信号は、シリアル通信によって第２ＦＢ信号取得部１１５Ａに供給されてもよい。この場合、第２ＦＢ信号取得部１１５ＡにＡＤ変換機能を設けることが不要となる。従って、ＦＡシステム１に比べて、第２ＦＢ信号取得部の構成を簡単化できる。
【００６９】
〔実施形態２〕
実施形態２について、以下に説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００７０】
図５は、実施形態２のＦＡシステム２（モータ制御システム）の要部の構成を示す図である。ＦＡシステム２のスレーブ装置を、スレーブ装置９０Ａ（モータ制御装置）と称する。また、ＦＡシステム２の制御部を、制御部２０（チップ部）と称する。制御部２０は、実施形態１の制御部１０に対して、ＦＢ演算処理部２３０（フィードバック演算処理部）を付加した構成である。制御部２０も、制御部１０と同様に、１チップＩＣとして実装されている。
【００７１】
実施形態２では、実施形態１とは異なり、制御部２０において実質的なモータ制御が行われる。具体的には、実施形態２では、ＦＢ演算処理部２３０において、ＦＢ演算処理が行われる。
【００７２】
ＦＢ演算処理部２３０は、第１ＦＢ信号取得部１１０から第１ＦＢ値を、第２ＦＢ信号取得部１１５から第２ＦＢ値を、それぞれ取得する。また、ＦＢ演算処理部２３０は、通信部１２０を介して、ＰＬＣ１００から各指令値（第１指令値および第２指令値）を取得する。ＦＢ演算処理部２３０は、実施形態１のＰＬＣ１００と同様に、各指令信号と各ＦＢ信号との比較結果に基づいて、ＦＢ演算処理（モータ制御処理）を行う。ＦＢ演算処理部２３０は、ＦＢ演算処理結果を、ＰＷＭ信号出力部１３０に供給する。
【００７３】
ＰＷＭ信号出力部１３０は、実施形態１と同様に、ＦＢ演算処理結果に基づいてＰＷＭ信号を生成し、当該ＰＷＭ信号をインバータ７３に出力する。
【００７４】
以上のように、制御部２０（ＦＢ演算処理部２３０）においてＦＢ演算処理（実質的なモータ制御）を行うこともできる。実施形態２の構成によれば、スレーブ装置９０Ａにおいて実質的なモータ制御を行うことができるので、モータ７４の制御を極めて高速に実行することが可能となる。
【００７５】
制御部２０の処理能力（演算能力）が比較的高い場合には、実施形態２の構成を採用してもよい。但し、ＰＬＣ１００の処理能力は、制御部２０の処理能力に比べて高いことが一般的である。このため、制御部２０の処理の高速化、および、制御部２０の消費電力の低減の観点からは、実施形態１の構成を採用することが好ましいと言える。
【００７６】
〔ソフトウェアによる実現例〕
ＦＡシステム１、１Ａ、２の制御ブロック（特に制御部１０・２０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【００７７】
後者の場合、ＦＡシステム１、１Ａ、２は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一側面は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００７８】
〔付記事項〕
本発明の一側面は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の一側面の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７９】
１、１Ａ、２  ＦＡシステム（モータ制御システム）
１０、２０  制御部
７３  インバータ（電力変換部）
７４  モータ
７５  エンコーダ（位置検出部）
９０、９０ａ〜９０ｃ、９０Ａ  スレーブ装置（モータ制御装置）
１００  ＰＬＣ（マスタ装置）
１１０  第１ＦＢ信号取得部（第１フィードバック信号取得部，フィードバック信号取得部）
１１５、１１５Ａ  第２ＦＢ信号取得部（第２フィードバック信号取得部，フィードバック信号取得部）
１２０  通信部
１３０  ＰＷＭ信号出力部（モータ駆動信号出力部）
２３０  ＦＢ演算処理部（フィードバック演算処理部）
【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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