(57)【要約】【課題】  フィールドネットワークシステムの初期立ち上げ時、各ノードのデバイスＩＤが同一であっても、ネットワーク経由で新たなデバイスＩＤを設定できるシステムを提供する。【解決手段】  各ノードには、通信先、通信元を指定するノードＩＤを保持するノードＩＤ保持手段９ｊと、ＦＡ機器としての識別情報となるデバイスＩＤを保持するデバイスＩＤ保持手段１０ｊと、あらかじめ設定された値を保持するデバイスＩＤ設定値保持手段１１ｊとを備え、前記各ノードの通信手段下位層４ｊには、前記ノードＩＤの値をフィールドネットワーク起動時に自動的に割付けるノードＩＤ自動割付け手段６ｊと、割付け時のトポロジー情報を収集するトポロジー情報収集手段７ｊとを備え、前記各ノードの通信手段上位層には、前記デバイスＩＤの値を前記各ノード起動時に設定するデバイスＩＤ設定手段８ｊとを備える。【選択図】    図１
2005033670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＡシステムを構成する複数のモータドライブと、
前記モータードライブのデバイスＩＤを設定する設定ツールと、
シリアルケーブルが用いられて前記複数のモータードライブと前記設定ツールをノードとして該ノード間を相互に接続するフィールドネットワークと、
からなり、
他のノードとの間で通信をする通信手段下位層と、
ＦＡシステム機能によって指令とパラメータの送受信をする通信手段上位層と、
からなる２階層の通信手段を前記各ノードに備えたフィールドネットワークシステムにおいて、
前記各ノードには、通信先、通信元をアドレス指定するノードＩＤをＲＡＭ上に保持するノードＩＤ保持手段と、
ＦＡ機器としての識別情報となるデバイスＩＤをＲＡＭ上に保持するデバイスＩＤ保持手段と、
あらかじめ設定された値を不揮発性メモリ上に保持するデバイスＩＤ設定手段とを備え、
前記各ノードの前記通信手段下位層には、前記ノードＩＤを前記フィールドネットワーク起動時に自動的に割付けるノードＩＤ自動割付け手段と、
割付け時のトポロジー情報を収集するトポロジー情報収集手段とを備え、
前記各ノードの前記通信手段上位層には、前記デバイスＩＤを前記各ノード起動時に設定するデバイスＩＤ設定手段とを備えることを特徴とするフィールドネットワークシステム。
【請求項２】
前記通信手段下位層がＩＥＥＥ１３９４であることを特徴とする請求項１に記載のフィールドネットワークシステム。
【請求項３】
ＦＡシステムを構成する複数のモータドライブと、
前記モータードライブのデバイスＩＤを設定する設定ツールと、
シリアルケーブルが用いられて前記複数のモータードライブと前記設定ツールをノードとして該ノード間を相互に接続するフィールドネットワークと、
からなり、
他のノードとの間で通信をする通信手段下位層と、
ＦＡシステム機能によって指令とパラメータの送受信をする通信手段上位層と、
からなる２階層の通信手段を前記各ノードに備えたフィールドネットワークシステムにおいて、
前記デバイスＩＤの設定値を読み込み、読み込まれた前記設定値が所定のコードであれば、前記ノードＩＤの値に所定の演算を行ない、演算結果をデバイスＩＤとすることを特徴とするフィールドネットワークシステムのデバイスＩＤ設定方法。
【請求項４】
請求項１に記載のフィールドネットワークシステムに前記通信ノードのひとつとして接続され、前記通信手段上位層サービスによって前記デバイスＩＤの設定値を読み出し、書き込みを行うことを特徴としたモータードライブ。
【請求項５】
請求項１に記載のフィールドネットワークシステムに前記通信ノードのひとつとして接続され、前記通信手段上位層サービスによって、同じく前記フィールドネットワークに接続された請求項４記載の前記モータードライブに対し前記デバイスＩＤ設定値の読み出しを指令し、読み出した値に所定の演算を行い、演算後の値を前記モータドライブに対し書き込み指令を行うことを特徴としたモータードライブのデバイスＩＤを設定する設定ツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータードライブとモータードライブのデバイスＩＤを設定する設定ツールを結合するフィールドネットワークシステムに関し、特にデバイスＩＤを設定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィールドネットワークの通信機能をサポートするサーボドライブやインバータドライブなどの複数のモータードライブで構成されるＦＡシステムでは、一般的にフィールドネットワーク経由で各モータードライブのパラメータ設定やデータの表示などを行える設定ツール（エンジニアリングツールともいう）を備えている。
設定ツールは、入力操作用のキーボードと、画面表示を行うモニタと、マウス等のポインティングデバイスを備えている。
【０００３】
図６は、従来のＦＡシステムのフィールドネットワークシステムのブロック図である。図において１はシリアルケーブルによるフィールドネットワークであり、２は設定ツールで、３１、３ｉはモータードライブである。ここで、ｉは１、２、・・・ｎで、１軸目、２軸目、・・・ｎ軸目のモータードライブを表す。２、３ｉは通信のノードの１つである。２００、２０１、２０ｊはデバイスＩＤを表す。ここでｊは０、１、２・・・ｎで０のとき設定ツール、１以上は１軸目、２軸目・・・ｎ軸目のモータドライブを表す。
【０００４】
ここで、ノード間通信用アドレスであるノードＩＤと、その上位機能であるＦＡシステム内で各機器を識別するためのデバイスＩＤ（軸番号など）は区別がなく兼用しており、あらかじめ初期設定されているデバイスＩＤは１つのＦＡシステム内の各モータードライブで同一である。このため、ＦＡシステムの初期立ち上げ時は設定ツールは各モータードライブと正常な通信ができないため、モータードライブ上に設定スイッチや操作パネルを設けそこからデバイスＩＤを設定したり、ローカル設定ツール接続用通信ポートを別に準備し、ローカル設定ツールを接続してそれによりデバイスＩＤを設定したりしている。
【０００５】
または、特開平０９−２００２１０で開示されている機能を利用して、設定ツール２に１台づつモータードライブ３ｉをフィールドネットワークに接続して、順次デバイスＩＤを設定していく。（例えば特許文献１、非特許文献１、非特許文献２参照）
【特許文献１】特開平０９−２００２１０号公報（第３−３頁、図１）
【非特許文献１】ＰＲＯＦＩＢＵＳ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（Ｎｏ．０．０３２）Ｅｄｉｔｉｏｎ１．０、１９９８年、ｐ．７０４  発行：ＰＮＯ（ＰＲＯＦＩＢＵＳ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）
【非特許文献２】ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ（Ｒｅｌｅａｓｅ２．０）  、１９９７年、ＶｏｌｕｍｅＩ  ｐ．５−５１〜５−５２発行：Ｏｐｅｎ  ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ  Ｖｅｎｄｏｒ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，  Ｉｎｃ．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のフィールドネットワークシステムでは、ＦＡシステム初期立上げ時には、モータードライブ上に設定スイッチや操作パネル、ローカル設定ツール接続用通信ポートを別に備える等の手段で、通信に先立ちノードＩＤ兼デバイスＩＤを設定しておく必要があった。または、一台ずつフィールドネットワークに接続して順次デバイスＩＤを設定していくという方法もあるが、いずれにしても設定作業が煩雑であり負荷が大きいという問題があった。
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、ＦＡシステムの初期立上げの時点から、フィールドネットワークに接続された設定ツールを使い、フィールドネットワーク経由でモータードライブのデバイスＩＤ設定をすることができる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】
【０００７】
上記問題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ＦＡシステムを構成する複数のモータドライブと、前記モータードライブのデバイスＩＤを設定する設定ツールと、シリアルケーブルが用いられて前記複数のモータードライブと前記設定ツールをノードとして該ノード間を相互に接続するフィールドネットワークと、からなり、他のノードとの間で通信をする通信手段下位層と、ＦＡシステム機能によって指令とパラメータの送受信をする通信手段上位層と、からなる２階層の通信手段を前記各ノードに備えたフィールドネットワークシステムにおいて、前記各ノードには、通信先、通信元をアドレス指定するノードＩＤをＲＡＭに保持するノードＩＤ保持手段と、ＦＡ機器としての識別情報となるデバイスＩＤをＲＡＭ上に保持するデバイスＩＤ保持手段と、あらかじめ設定された値を不揮発性メモリ上に保持するデバイスＩＤ設定手段とを備え、前記各ノードの前記通信手段下位層には、前記ノードＩＤを前記フィールドネットワーク起動時に自動的に割付けるノードＩＤ自動割付け手段と、割付け時のトポロジー情報を収集するトポロジー情報収集手段とを備え、前記各ノードの前記通信手段上位層には、前記デバイスＩＤを前記各ノード起動時に設定するデバイスＩＤ設定手段とを備えることを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフィールドネットワークシステムにおいて、前記通信手段下位層がＩＥＥＥ１３９４であることを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、ＦＡシステムを構成する複数のモータドライブと、前記モータードライブのデバイスＩＤを設定する設定ツールと、シリアルケーブルが用いられて前記複数のモータードライブと前記設定ツールをノードとして該ノード間を相互に接続するフィールドネットワークと、からなり、他のノードとの間で通信をする通信手段下位層と、ＦＡシステム機能によって指令とパラメータの送受信をする通信手段上位層と、からなる２階層の通信手段を前記各ノードに備えたフィールドネットワークシステムにおいて、前記デバイスＩＤの設定値を読み込み、読み込まれた前記設定値が所定のコードであれば、前記ノードＩＤの値に所定の演算を行ない、演算結果をデバイスＩＤとすることを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のフィールドネットワークシステムに前記通信ノードのひとつとして接続されるモータドライブにおいて、前記通信手段上位層サービスによって前記デバイスＩＤの設定値を読み出し、書き込みを行うことを特徴としている。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のフィールドネットワークシステムに前記通信ノードのひとつとして接続されるモータードライブのデバイスＩＤを設定する設定ツールにおいて、前記通信手段上位層サービスによって、同じく前記フィールドネットワークに接続された請求項４記載の前記モータードライブに対し前記デバイスＩＤ設定値の読み出しを指令し、読み出した値に所定の演算を行い、演算後の値を前記モータドライブに対し書き込み指令を行うことを特徴としている。
このため、モータードライブはＦＡシステムの初期立上げ時、フィールドネットワーク経由でデバイスＩＤが設定できるため、あらかじめデバイスＩＤの設定をしておく必要がなくなり、初期立上げ時のデバイスＩＤ設定作業負荷を軽減させることができるのである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のフィールドネットワークシステムによれば、モータードライブのデバイスＩＤ設定値の初期設定を所定のコードにしておけば、ＦＡシステムの初期立上げ時にフィールドネットワークに接続された全モータードライブのデバイスＩＤ設定値が同一であっても、ノードＩＤ自動割付け手段によって自動的に割付けられたフィールドネットワーク内でユニークなノードＩＤを基にテンポラリなデバイスＩＤを設定することができ、正常な通信を行うことができるため、デバイスＩＤの設定をローカルで行ったり、１台づつフィールドネットワークに接続して順次デバイスＩＤの設定する必要がなく、初期立上げ時のデバイスＩＤ設定作業負荷を軽減させることができる。また、モータードライブ自体に設定スイッチ、操作パネル、ローカル設定ツール接続用通信ポートなどを備えなくとも、フィールドネットワーク経由で設定ツールを使って全モータードライブのデバイスＩＤの設定が行えることから、モータードライブの小型化、軽量化、コスト削減に有効である。特に、３０軸〜１００軸といった極めて多軸のモータードライブシステムの立上げ、調整時に非常に高い効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明のＦＡシステムのフィールドネットワークシステムのブロック図である。本図は、設定ツールとモータードライブのフィールドネットワークに関する部分のみを抽出したものである。図において１、２、３ｉは図６と同一であるので説明を省略する。ＲＡＭ上には、ノードＩＤを一時保管するノードＩＤ保持手段９ｊと、デバイスＩＤを一時保管するデバイスＩＤ保持手段１０ｊがあり、不揮発性メモリ上には、あらかじめ初期設定されているデバイスＩＤを保管するデバイスＩＤ設定値保持手段１１ｊがある。４ｊは通信手段下位層、５ｊは通信手段上位層であり、通信手段下位層４ｊには、ＦＡシステム立ち上げ時のフィールドネットワーク起動時に各ノードのノードＩＤを自動的に割付けるノードＩＤ自動割付け手段６ｊ、各ノードのトポロジー情報を収集するトポロジー情報収集手段７ｊがある。通信手段上位層５ｊには、デバイスＩＤ設定手段８ｊがあり、ノードＩＤ保持手段９ｊの値と、デバイスＩＤ設定値保持手段１１ｊの値から各ノードのデバイスＩＤを算出し、デバイスＩＤ保持手段１０ｊに格納する。ここで、ｊは０、１、２・・・ｎで０の時設定ツール、１以上は１軸目、２軸目・・・ｎ軸目のモータドライブを表す。
【００１１】
図４は通信手段上位層５ｊ間で授受される上位層通信サービス電文例１０００と通信手段下位層４ｊ間で授受される下位層通信サービス電文例１０１０を示している。本実施例において上位層通信サービス電文は、送信先デバイスＩＤ１００１、送信元デバイスＩＤ１００２、電文の種別すなわち通信サービスの内容を示す上位層制御コード１００３、上位層ＰＤＵ（プロトコル・データ・ユニット）１００４、上位層トレーラから構成されており、通信時アドレスとしてデバイスＩＤが使用される。上位層通信サービスの例としてパラメータ読出しサービス、パラメータ書込みサービスなどがあり、これらのサービスを使って、デバイスＩＤ設定値保持手段１１ｊの内容を設定・変更できる。また、下位層通信サービス電文は、送信先ノードＩＤ１０１１、送信元ノードＩＤ１０１２、下位層制御コード１０１３、下位層ＰＤＵ１０１４、下位層トレーラ１０１５から構成されており、通信時アドレスとしてはノードＩＤが使用される。下位層通信サービスの例としては、単に上位層パケットを下位層ＰＤＵに乗せて伝送する上位層パケット伝送サービスの他に、デバイスＩＤ読出しサービスなどがある。
【００１２】
図２、３、５を用いて、以下に本発明の動作を順を追って説明する。
図３はＦＡシステムの立ち上げ時のフィールドネットワーク起動時のデバイスＩＤ設定フローチャートである。フィールドネットワーク１に接続されたデバイスＩＤ設定ツール２、モータードライブ３ｉは、起動するとステップ３００１、４００１において通信手段下位層のノードＩＤ自動割付け手段６ｊ同士の働きによりフィールドネットワークに接続された全ノードのノードＩＤ割付けがなされ、その結果は各ノード（２および３ｉ）内のノードＩＤ保持手段９ｊ内に書きこまれる。通信手段下位層としてＩＥＥＥ１３９４を採用する場合、このステップにおいて同時にトポロジー情報収集手段７ｊが働き、ネットワーク全体のトポロジーマップを編集する。（ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ．１３９４−１９９５参照）
【００１３】
次にステップ３００２、４００２で通信手段上位層５ｊのデバイスＩＤ設定手段８ｊが各ノード内で個別に働き自ノードのデバイスＩＤ保持手段１０ｊにデバイスＩＤを設定する。この際の詳細フローチャートが図２に示してあり、説明は後述する。
【００１４】
図５は、以下のステップの操作を行う際の設定ツールのデバイスＩＤ設定画面５０００である。画面は、トポロジー表示パネル部５００６と、選択ノード情報表示パネル部５００７に分れる。トポロジー表示パネル部５００６には、トポロジーマップを基に設定ツール２、モータードライブ３ｉの接続関係とＩＤの情報が表示される。（５００１〜５００５）このパネル上でデバイスＩＤを設定したいノードをマウスやカーソルで選択すると、選択されたノードのＩＤ情報が、選択ノード情報表示パネル部５００６に表示され、設定ツール２のキーボードからデバイスＩＤ入力欄５００８に設定値を入力することにより、デバイスＩＤが設定できる。
【００１５】
次に図３の次ステップの説明に戻ると、設定ツール２はステップ３００３で、モータードライブ３ｉのノードＩＤを基に下位層通信サービス電文（１０１０）中のデバイスＩＤ読出し要求を全てのモータードライブ３ｉに送信する。これを受信したモータードライブ３ｉはステップ４００３で自デバイスＩＤ保持手段１０ｊの値を読出し、下位層通信サービス電文のデバイスＩＤ読出し応答中に読み出したデバイスＩＤ値を応答として返す。設定ツール２は、デバイスＩＤ設定画面５０００のトポロジー表示パネル部５００６上に全てのモータードライブのデバイスＩＤを表示させる。全体のデバイスＩＤの情報を知った操作者は、デバイスＩＤを変更したい対象をトポロジー表示パネル部５００６でマウス等で選択する。選択された対象のノードＩＤとデバイスＩＤは選択ノード情報表示パネル部５００７に表示され、操作者はデバイスＩＤ入力欄５００８に表示されているデバイスＩＤをキーボードにより変更する。すると設定ツール２は、上位層通信サービス電文（１００１）中のパラメータ書込み要求をセットし現在のデバイスＩＤ宛てに送信する。ステップ４００４でこの要求を受信したモータードライブ３ｉはパラメータ書込み要求にセットされた操作者の設定したいデバイスＩＤ値を読出し、自デバイスＩＤ設定値保持手段１１ｊに書きこむ。さらにパラメータ書込み応答を返信する。このようにして、モータードライブ３ｉの１ノードのデバイスＩＤ設定が変更される。
【００１６】
次に、図２のデバイスＩＤ設定手段８ｊのフローチャートを説明する。デバイスＩＤ設定手段８ｊは図３のステップ３００２、４００２で各ノード個別に起動され、まずステップ２００１で自ノードのデバイスＩＤ設定値保持手段１１ｊの値を読む。ステップ２００２でこの値（デバイスＩＤ設定値）を判定し、所定のコード（例えば０ｘＦＦなど）であった場合には、このノードを出荷時の初期設定のままのノードと見なしてステップ２００４に進み、ノードＩＤ保持手段９ｊから値を読む。ステップ２００５にてこの値（ノードＩＤ自動設定手段のセットしたフィールドネットワーク内でユニークなノードＩＤ値）を基に所定の演算を行い（例えばノードＩＤ＋０ｘ８０、あるいはノードＩＤ値そのままでもよい）、ステップ２００６で、その演算結果をテンポラリなデバイスＩＤとし、デバイスＩＤ保持手段１０ｊに書きこむ。一方ステップ２００２の判定にて所定のコードでなかった場合には既に１回以上のデバイスＩＤ設定値設定が行われているものと判断し、ステップ２００３で、その値をそのままデバイスＩＤ保持手段１０ｊに書きこむ。
【００１７】
このように、出荷時の初期設定のままのモータードライブ３ｉが複数台ある場合でも、フィールドネットワーク内でユニークに割り付けられたノードＩＤを基にユニークなデバイスＩＤを自動付番するので、同じフィールドネットワークに接続された設定ツール２はこのデバイスＩＤを使って、設定したい新たなデバイスＩＤをフィールドネットワーク経由で書きこむことができるのである。これにより、モータードライブ３ｉのデバイスＩＤ設定値の初期設定を所定のコードにしておけば、ＦＡシステムの初期立上げ時にフィールドネットワークに接続された全モータードライブ３ｉのデバイスＩＤ設定値が同一であっても、ノードＩＤ割付け手段６ｊによって自動的に割付けられたフィールドネットワーク内でユニークなノードＩＤを基にテンポラリなデバイスＩＤを設定することができ、正常な通信を行うことができるため、デバイスＩＤの設定をローカルで行ったり、１台づつフィールドネットワークに接続して順次デバイスＩＤを設定する必要がなく、初期立上げ時のデバイスＩＤ設定作業負荷を軽減させることができる。
【００１８】
本発明が従来技術である特許文献１と異なる部分は、ノードＩＤとデバイスＩＤを区別し、ノードＩＤを基にテンポラリなデバイスＩＤを作成できるようにした点である。従来技術ではデバイスＩＤが同一のモータードライブが複数あった場合フィールドネットワークによる通信はできないが、本発明ではテンポラリのデバイスＩＤを使い通信手段上位層による通信が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明はフィールドネットワークシステムのデバイスＩＤが同一な機器が複数台あっても正しく通信が可能であるので、モータードライブに限らず、ロボット、ＮＣ、ＰＬＣ等のＦＡ機器をフィールドネットワークで接続したシステムにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例のＦＡシステムのフィールドネットワークシステムのブロック図
【図２】本発明の実施例のデバイスＩＤ設定手段フローチャート
【図３】本発明の実施例のデバイスＩＤ設定フローチャート        （ａ）設定ツールのフローチャート        （ｂ）モータードライブのフローチャート
【図４】本発明の実施例の通信データフォーマット
【図５】本発明の実施例の設定ツールのデバイスＩＤ設定画面
【図６】従来例のＦＡシステムのフィールドネットワークシステムのブロック図
【符号の説明】
【００２１】
１  フィールドネットワーク
２  設定ツール
３ｉ  モータードライブ（サーボ、インバータなど）
（ｉ＝１、２、・・・ｎ）
４ｊ  通信手段  下位層
（ｊ＝０、１、２、・・・ｎ）
５ｊ  通信手段  上位層
６ｊ  ノードＩＤ自動割付手段
７ｊ  トポロジー情報収集手段
８ｊ  デバイスＩＤ設定手段
９ｊ  ノードＩＤ保持手段（ＲＡＭ上）
１０ｊ  デバイスＩＤ保持手段（ＲＡＭ上）
１１ｊ  デバイスＩＤ設定値保持手段（不揮発メモリ上）
２０ｊ  デバイスＩＤ
１０００  上位層通信サービス電文
１００１  データフォーマット：送信先デバイスＩＤフィールド
１００２  データフォーマット：送信元デバイスＩＤフィールド
１００３  データフォーマット：上位層制御コード
１００４  データフォーマット：上位層ＰＤＵ（プロトコルデータユニット）
１００５  データフォーマット：上位層トレーラ
１０１０  下位層通信サービス電文
１０１１  データフォーマット：送信先ノードＩＤフィールド
１０１２  データフォーマット：送信元ノードＩＤフィールド
１０１３  データフォーマット：下位層制御コード
１０１４  データフォーマット：下位層ＰＤＵ（プロトコルデータユニット）
１０１５  データフォーマット：下位層トレーラ
２０００〜２００７  デバイスＩＤ設定手段処理フローの各ステップ
３０００〜３００５  設定ツール側デバイスＩＤ設定手順の各ステップ
４０００〜４００５  モータードライブ側デバイスＩＤ設定手順の各ステップ
５０００  デバイスＩＤ設定画面
５００１〜５００５  ノード情報
５００６  トポロジー表示パネル部
５００７  選択ノード情報表示パネル部
５００８  デバイスＩＤ入力欄
【図１】
2005033670.tif 000003
【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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