(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象を独自に制御可能な固有のファームウエアを有する複数の制御装置が相互に接続されて情報を授受する制御システムにおいて、
外部から制御プログラムを入力する入力手段と、前記制御プログラムを記録する記録手段と、前記制御プログラムに応じて前記制御装置の動作内容を指令して制御するための制御信号を生成する制御手段とを有し、前記制御装置の何れか１つに付加された統括指令部を具備し、
複数の前記制御装置が光通信インターフェースを介して接続されており、前記制御信号を光信号に変換して、隣接する前記制御装置に順次転送していくことで、複数の前記制御装置が制御する複数の前記制御対象に同一の前記制御信号に基づいた同期運転をさせることを特徴とする制御システム。
【請求項２】
制御対象を独自に制御可能な固有のファームウエアを有する複数の制御装置が相互に接続されて情報を授受する制御システムにおいて、
外部から制御プログラムを入力する入力手段と、前記制御プログラムを記録する記録手段と、前記制御プログラムに応じて前記制御対象の動作内容を指令して制御するための第１の制御信号を生成する制御手段とを有し、前記制御装置の何れか１つに付加された統括指令部を具備し、
前記統括指令部からの指令信号に応じて、前記第１の制御信号または前記制御装置固有の制御信号の何れかを選択して、前記第１の制御信号が選択された場合には、他の制御装置に入力される前記第１の制御信号と同一の前記第１の制御信号に基づいて前記制御対象を制御する選択手段を前記制御装置に内蔵したことを特徴とする制御システム。
【請求項３】
前記選択手段は、前記制御対象の制御状態に応じて、動的に選択状態を変更することを特徴とする請求項２記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は制御装置に関し、特に、制御対象を制御する複数の制御装置が相互に接続されて情報を授受する制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場の生産ライン等においては、生産ラインに沿って設置された複数の制御装置を統括的に制御する必要が生ずる場合があった。
【０００３】
複数の制御装置を統括的に制御する方法としては、図１１に示すように、別置きのプログラマブルコントローラ（以下、ＰＣと称す）１をマスター装置とし、各制御装置（または、スレーブ装置）２−１〜２−ｎに搭載もしくは内蔵された通信用のインターフェース装置（図示せず）とケーブル３−１〜３−ｎとを介して各制御装置を接続し、ＰＣ１によってこれらを制御する方法がとられていた。
【０００４】
ところで、生産ライン等においては、製造する製品の種類等に応じて、制御装置の制御内容を変更する必要が生ずる。そのような場合には、図１１に示すＰＣに対して全ての負荷を分担する方法と、制御装置２−１〜２−ｎをカスタマイズして負荷の処理を全てファームに求める方法と、その中間にあたる負荷を分担する手法が採用されていた。これらの使い分けは、高速もしくは複雑な処理に対する要求が高い場合にはファームの負荷を増加し、制御するＩ／Ｏ（Input/Output）の数が多い場合には制御装置の外部にＩ／Ｏを増設してＰＣ側に負荷を求めるなど、各要求の仕様に応じて対応を変えていた。また、ＰＣを購入して設置するよりは、ファームの開発コストの方が安価である場合には、コストを優先したシステム構成とする場合もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、伝送と制御を含めたＰＣのトータル処理として見た場合、ファームの一部を代行して制御できるほどＰＣに高速な処理能力を求めることはできない問題があった。つまり、アプリケーションによってはマスター装置１台のみで複雑なシステム制御やシーケンス制御等を一括して行わせるには負荷が大きすぎる場合があった。この対策としてファームのカスタマイズを行っていた。
【０００６】
一方、コスト検討より最初からカスタマイズする場合もあった。しかしこの手法では、ファーム側に複数台のデータを集約して制御するような統合制御が期待できないこと、つまり単体の制御装置を制御することしかできなく、複数台の統括制御ができない問題が発生した。またカスタマイズ対応とすることは、ユーザーやシステム開発者でないファームの開発元が、従来の標準品をベースにして作業することとなった。この手法では、開発言語がアセンブラやＣ言語を用いての変更作業であることに加え、ファーム特有のメモリや実行時間などの制約（ファーム開発はコストパフォーマンス第一優先になるために、ＣＰＵやメモリの能力を限界まで使用するような開発を行う）による追加・変更仕様に対して十分かつ柔軟な対応がしにくいことや、変更箇所が原因で他のファームが正常に動作しなくなること、１部の変更箇所の為に全体の試験を最初から繰り返す必要があるなど、当初見積もりに比して結果としてカスタマイズには多くの工数（コスト）と時間（納期）を必要とする問題などがあった。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、複数の制御装置を統括制御することが可能な制御システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、ユーザによるカスタマイズが容易にできる制御システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、制御対象を独自に制御可能な固有のファームウエアを有する複数の制御装置が相互に接続されて情報を授受する制御システムにおいて、外部から制御プログラムを入力する入力手段と、前記制御プログラムを記録する記録手段と、前記制御プログラムに応じて前記制御装置の動作内容を指令して制御するための制御信号を生成する制御手段とを有し、前記制御装置の何れか１つに付加された統括指令部を具備し、複数の前記制御装置が光通信インターフェースを介して接続されており、前記制御信号を光信号に変換して、隣接する前記制御装置に順次転送していくことで、複数の前記制御装置が制御する複数の前記制御対象に同一の前記制御信号に基づいた同期運転をさせることを特徴とする制御システムが提供される。
【０００９】
ここで、統括指令部の入力手段は、外部から制御プログラムを入力する。記録手段は、入力された制御プログラムを記録する。制御手段は、記録手段に記録された制御プログラムに応じて制御装置の動作内容を指令して制御するための制御信号を生成する。制御信号は、光通信インターフェースを介して接続された制御装置に順次光信号で転送されることで、各制御装置が制御する制御対象が同一の制御信号に基づいた同期運転を行う。
【００１０】
また、本発明では上記課題を解決するために、制御対象を独自に制御可能な固有のファームウエアを有する複数の制御装置が相互に接続されて情報を授受する制御システムにおいて、外部から制御プログラムを入力する入力手段と、前記制御プログラムを記録する記録手段と、前記制御プログラムに応じて前記制御対象の動作内容を指令して制御するための第１の制御信号を生成する制御手段とを有し、前記制御装置の何れか１つに付加された統括指令部を具備し、前記統括指令部からの指令信号に応じて、前記第１の制御信号または前記制御装置固有の制御信号の何れかを選択して、前記第１の制御信号が選択された場合には、他の制御装置に入力される前記第１の制御信号と同一の前記第１の制御信号に基づいて前記制御対象を制御する選択手段を前記制御装置に内蔵したことを特徴とする制御システムが提供される。
【００１１】
ここで、統括指令部の入力手段は、外部から制御プログラムを入力する。記録手段は、入力された制御プログラムを記録する。制御手段は、記録手段に記録された制御プログラムに応じて制御対象の動作内容を指令して制御するための第１の制御信号を生成する。制御装置に内蔵された選択手段は、統括指令部からの指令信号に応じて、第１の制御信号または制御装置固有の制御信号の何れかを選択し、第１の制御信号が選択された場合には、他の制御装置に入力される第１の制御信号と同一の第１の制御信号に基づいて制御対象を制御する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の動作原理を説明する原理図である。
【００１３】
この図において、本発明に係る統括指令部１０は、入力手段１０ａ、記録手段１０ｂ、制御手段１０ｃ、および、パラレルバス１０ｄによって構成されており、グラフィカルユーザインターフェース（以下、ＧＵＩと称す）１１によりファンクションブロックを組み合わせることで生成された制御プログラムを入力し、制御装置１２−１〜１２−３を制御する。なお、統括指令部１０は、制御装置１２−１に対して付加（例えば、内蔵）されている。
【００１４】
ここで、入力手段１０ａは、ＧＵＩ１１によりファンクションブロックを組み合わせることで生成された制御プログラムを入力する。
記録手段１０ｂは、例えば、書き換え可能な半導体メモリ等によって構成されており、入力手段１０ａから入力された制御プログラムを記憶する。
【００１５】
制御手段１０ｃは、記録手段１０ｂに記録された制御プログラムに応じて、制御装置１２−１〜１２−３を制御する。
パラレルバス１０ｄは、制御手段１０ｃと制御装置１２−１との間で情報を授受する。
【００１６】
ＧＵＩ１１は、表示装置を参照しながら制御要素であるファンクションブロックを適宜組み合わせることによって対象の制御プログラムを生成する。
制御装置１２−１〜１２−３は、統括指令部１０の制御に応じて制御対象を制御する。
【００１７】
光ケーブル１３−１〜１３−３は、各制御装置を接続し、光信号によって情報を送受信する。
次に、以上の原理図の動作について説明する。
【００１８】
いま、ＧＵＩ１１により、制御プログラムが生成されると、入力手段１０ａより統括指令部１０に入力される。
統括指令部１０の記録手段１０ｂは、入力手段１０ａから入力された制御プログラムを記録する。
【００１９】
制御手段１０ｃは、記録手段１０ｂに記録されている制御プログラムを実行し、制御装置１２−１〜１２−３を目的に応じて制御する。このとき、制御装置１２−１はパラレルバス１０ｄによって制御装置１２−１と接続されているので、情報を高速に授受することが可能となり、その結果、制御手段１０ｃは制御装置１２−１を高速に制御することが可能となる。
【００２０】
また、制御装置１２−２および制御装置１２−３は、光ケーブル１３−１〜１３−３によって制御装置１２−１と接続されている。図１１に示す従来例では、ＰＣと制御装置との間は、ケーブル３−１〜３−ｎによって接続されてシリアル通信が行われていた。シリアル通信では、情報の伝送速度が低いため、従来は高速な制御が不可能であった。しかし、本発明では統括指令部１０と制御装置１２−１とは、パラレルバス１０ｄによって接続されているので、シリアルバスに比較して高速な情報の授受が可能となる。また、各制御装置の間は、光ケーブル１３−１〜１３−３によって接続されているので、高速通信が可能となるのみならず、ノイズの影響を排除することが可能となる。
【００２１】
以上に説明したように、本発明によれば、統括指令部１０を複数の制御装置の何れか１つに対して付加するようにしたので、統括指令部１０を独立の構成とした場合に比較して、装置の専有面積を削減することが可能となる。
【００２２】
また、統括指令部１０と制御装置１２−１とはパラレルバスで接続し、制御装置１２−１〜１２−３は光ケーブルで接続するようにしたので、高速な通信が可能となり、結果的に、従来では困難であった統括指令部による複数の制御装置の統括制御が可能となる。
【００２３】
更に、光ケーブルの使用により、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）によって大電流がＯＮ／ＯＦＦされる制御系の近傍に制御装置を設置した場合でも、ノイズの影響を受けることなく、制御対象を確実に制御することが可能となる。
【００２４】
更に、ＧＵＩを用いてファンクションブロックによってプログラムを作成するようにしたので、制御プログラムを容易に記述することが可能となる。
次に、本発明の実施の形態の構成例について説明する。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態の構成例を示す図である。この図において、制御装置２０には、統括指令部２１と光通信部２２とが具備されている。この制御装置２０は、固有のファームウエアを有しており、制御対象となる機械系を独自に制御可能であるとともに、統括指令部２１からの指令により制御対象を制御することも可能である。なお、制御装置２０と制御装置２５−１〜２５−ｎは同様の構成である。
【００２６】
統括指令部２１は、制御装置２０の制御プリント板上に配置されており、コネクタ２１ａを介してＰＣ２４から供給される制御用プログラムを入力し、制御装置２０を制御するとともに、光通信部２２を介して制御装置２５−１〜２５−ｎを制御する。
【００２７】
光通信部２２は、統括指令部２１に接続され、統括指令部２１からの制御信号を、光信号に変換して制御装置２５−１〜２５−ｎに供給する。なお、光通信部２２を、制御装置２０に対して付加するようにしてもよい。
【００２８】
ＰＣ２４は、例えば、パーソナルコンピュータ等によって構成されており、統括指令部２１で実行する制御プログラムを生成する。
光ケーブル２６−１〜２６−ｎは、光通信部２２および制御装置２５−１〜２５−ｎを相互に接続し、光信号によって情報を送受信する。
【００２９】
次に、図３を参照して、図２に示す実施の形態の各部の詳細な構成例について説明する。
この図に示すように、統括指令部２１は、コネクタ２１ａ、シリアルバス２１ｂ、ＣＰＵ２１ｃ、フラッシュメモリ２１ｄ、ＲＡＭ２１ｅ、バス２１ｆ、ＣＰＵ２１ｇ、フラッシュメモリ２１ｈ、ＲＡＭ２１ｉ、および、バックアップ電源２１ｊによって構成されている。
【００３０】
ＣＰＵ２１ｃ、フラッシュメモリ２１ｄ、および、ＲＡＭ２１ｅは、ＰＣ２４から制御プログラムを入力する処理を実行する。ＣＰＵ２１ｇ、フラッシュメモリ２１ｈ、および、ＲＡＭ２１ｉは、ＰＣ２４から入力された制御プログラムに従って制御装置２０および制御装置２５−１〜２５−ｎを制御する。
【００３１】
ここで、ＣＰＵ２１ｃは、シリアルバス２１ｂを介してＰＣ２４から制御プログラムを入力する処理を実行する。
フラッシュメモリ２１ｄは、ＣＰＵ２１ｃが実行するプログラムを格納している。
【００３２】
ＲＡＭ２１ｅは、ＣＰＵ２１ｃが実行対象とするプログラムやデータ等を一時的に格納する。
バス２１ｆは、パラレルバスであり、装置の各部を接続して情報の授受を可能とする。
【００３３】
ＣＰＵ２１ｇは、フラッシュメモリ２１ｈに格納されている制御プログラムに従って制御装置２０および制御装置２５−１〜２５−ｎを制御する。
フラッシュメモリ２１ｈは、ＣＰＵ２１ｃによって入力された制御プログラムを記録する。
【００３４】
ＲＡＭ２１ｉは、ＣＰＵ２１ｇが実行対象とするプログラムやデータ等を一時的に格納するとともに、フラッシュメモリ２１ｈに格納されている制御プログラムをバックアップする。
【００３５】
バックアップ電源２１ｊは、ＲＡＭ２１ｉに対して電源を供給しており、装置の電源が切断された場合でもＲＡＭ２１ｉに格納されている情報が消滅することを防止する。
【００３６】
一方、光通信部２２は、コネクタ２２ａ、バス２２ｂ、ＲＯＭ２２ｃ、ＣＰＵ２２ｅ、Ｉ／Ｆ２２ｆによって構成されており、制御装置２０から供給された制御信号を光信号に変換して制御装置２５−１〜２５−ｎに対して供給する。
【００３７】
ここで、コネクタ２２ａは、制御装置２０と光通信部２２とを接続する。
バス２２ｂはパラレルバスであり、制御装置２０とＲＯＭ２２ｃその他を接続し、情報の授受を可能とする。
【００３８】
ＲＯＭ２２ｃは、ＣＰＵ２２ｅが実行するプログラムを格納している。
ＲＡＭ２２ｄは、ＣＰＵ２２ｅが実行対象とするプログラムやデータ等を一時的に格納する。
【００３９】
Ｉ／Ｆ２２ｆは、ＣＰＵ２２ｅから供給された電気信号を光信号に変換し、光ケーブル２６−１に対して送出する。
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
【００４０】
図４は、複数のモータを同期運転する際の図３に示す実施の形態の動作の概要を説明するための図である。
この図において、統括指令部ソフトウエア３０は、統括指令部２１において実行される制御プログラムを示している。制御装置３１〜３３は、図３に示す制御装置２５−１〜２５−３（図示せず）に該当している。
【００４１】
ここで、統括指令部ソフトウエア３０は、具体的には統括指令部２１のフラッシュメモリ２１ｈに格納されている制御プログラムであり、この例では、パルス発生器３０ａをソフトウエア的にシミュレートする機能を有する。
【００４２】
制御装置３１は、統括指令部ソフトウエア３０から供給されたパルス列指令に対して所定の処理を施し、角速度指令信号ω＊を生成して、ファーム３１ｂに供給する。
【００４３】
ファーム３１ｂは、制御装置３１がもともと具備している独自の制御系であり、このファーム３１ｂのみによっても制御を行うことが可能とされている。
駆動部３１ｃは、ファーム３１ｂから供給された制御信号に応じて、モータ３４ａを制御する。
【００４４】
リンクオプション３１ｄは、データ処理部３１ａから供給された制御信号を光信号に変換して、制御装置３２に送信する。
なお、統括指令部ソフトウエア３０と制御装置３１との間は、パラレルバス２０ａによって接続されている。
【００４５】
制御装置３２，３３は、制御装置３１とほぼ同様の構成であるが、制御装置３１がパラレルバス２０ａを介して統括指令部ソフトウエア３０に接続されているのに対し、制御装置３２，３３は、光ケーブルによって他の制御装置に接続されている点が異なっている。
【００４６】
モータ３４ａ〜３４ｃは、例えば、印刷用の輪転機を回転させるためのモータであり、同期して運転することが必要条件となっている。
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
【００４７】
図５は、図４に示すパルス発生器３０ａを構成する制御プログラムを入力する画面の表示例である。この図に示すように、統括指令部２１で実行される制御プログラムは、ＰＣ２４の表示装置に表示されるＧＵＩを利用し、ファンクションブロックを目的に応じて接続することにより生成することが可能である。
【００４８】
この例では、「制御プログラム入力」と題されたウィンドウ５０が表示されており、その右上にはこのウィンドウ５０を縮小、拡大、終了する場合にそれぞれ操作されるボタン５０ａ〜５０ｃが表示されている。
【００４９】
ウィンドウ５０の右下には、このウィンドウ５０ｅにおいて入力された制御プログラムを統括指令部２１に対して送信する際に操作されるボタン５０ｅと、入力した制御プログラムをキャンセルする場合に操作されるボタン５０ｆとが表示されている。
【００５０】
いま、ウィンドウ５０の表示領域５０ｄにおいて、ファンクションブロックであるカウンタと分周器とが接続されてパルス発生器（図４に示すパルス発生器３０ａに該当）が構成され、ボタン５０ｅが操作されると、入力されたファンクションブロックに対応する制御プログラムがＣＰＵ２１ｃを介してフラッシュメモリ２１ｈに対して書き込まれることになる。
【００５１】
以上のようにして制御プログラムの書き込みが終了すると、次に、統括指令部２１と制御装置３１〜３３との間で授受すべきデータを指定する。図６は、初期状態において、統括指令部５０と制御装置３１との間で授受するデータを指定するための画面の表示例である。この例では、「入出力設定」と題されたウィンドウ６０が表示されている。表示領域６０ｄには、入力に係るデータが一覧表示されており、表示領域６０ｅには出力に係るデータが一覧表示されている。また、入出力の各項目の左側にはチェックボックスが配されており、このチェックボックスをチェックすることにより、該当項目が入力または出力の対象となる。
【００５２】
図７は、入出力の関係を示す図である。この図に示すように、「入力」とは制御装置２０（および、制御装置２５−１〜２５−ｎ。以下、同様）から統括指令部２１へ向かう方向を示し、また、「出力」とは統括指令部２１から制御装置２０へ向かう方向を示している。
【００５３】
図６に示す例では、パルス列指令がチェックされているので、統括指令部２１から制御装置２０に対してパルス列指令（図５に示す分周器から出力される信号）が供給されることになる。
【００５４】
以上のようにして、制御プログラムがロードされ、入出力データが設定された後、制御プログラムを実行する操作を行うと、制御が開始される。
制御が開始されると、ＣＰＵ２１ｇは、フラッシュメモリ２１ｈに格納されている制御プログラムを読み出して実行する。このプログラムは、図５において示したように、パルス発生器として動作するので、図４に示すパルス発生器３０ａからは所定の周期のパルス列指令が出力される。
【００５５】
図６に示す入出力設定画面において、パルス列指令がチェックされているので、パルス発生器３０ａが発生したパルス列指令は、制御装置３１に対して出力されることになる。
【００５６】
制御装置３１のデータ処理部３１ａは、パルス列指令を入力して角速度指令信号ω＊を生成し、ファーム３１ｂに供給する。ファーム３１ｂは、角速度指令信号ω＊に対応する制御信号を生成して駆動部３１ｃに供給する。駆動部３１ｃは、ファームから供給された制御信号に応じてモータ３４ａを駆動する。その結果、モータ３４ａは、パルス発生器３０ａから供給されたパルス列指令に応じた角速度ωで回転することになる。
【００５７】
このとき、データ処理部３１ａは、パルス列指令をリンクオプション３１ｄに対しても供給しているので、リンクオプション３１ｄでは、供給されたパルス列指令を光信号に変換して、リンクオプション３２ｄに送信する。
【００５８】
リンクオプション３２ｄは、リンクオプション３１ｄから送信された光信号をリンクオプション３３ｄに再度送信するとともに、光信号を対応する電気信号に変換してデータ処理部３２ａに供給する。
【００５９】
その結果、制御装置３１の場合と同様の動作により、モータ３４ｂとモータ３４ｃとが一定の角速度ωで回転することになる。以上の処理により、モータ３４ａ〜３４ｃは、同一の角速度ωによって同期運転されることになる。
【００６０】
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、統括指令部を複数の制御装置の何れか１つに具備し、当該制御装置とはパラレルバスによってデータを授受するとともに、他の制御装置とは光信号によってデータを授受するようにしたので、全ての制御装置を高速に制御することが可能となる。その結果、従来は不可能であった、複数の制御装置を同期して制御するといった統括制御が可能となる。
【００６１】
また、フラッシュメモリ２１ｈに格納すべき制御プログラムを、ＧＵＩによりファンクションブロックを組み合わせることによって生成するとともに、生成されたファンクションブロックと制御装置との間で授受するデータを画面上で設定可能としたので、従来においては、Ｃ言語やアセンブラによって生成されていた制御プログラムの製造コストを縮減することが可能となる。
【００６２】
更に、各制御装置間は光ケーブルで接続し、統括指令部と制御装置とは距離の短いパラレルバスによって接続するようにしたので、ＰＷＭ制御によって大電流がＯＮ／ＯＦＦされることが多い製造現場においてもノイズの影響を受けることなく、確実に動作することが可能となる。
【００６３】
次に、図８を参照して、本発明の他の実施の形態について説明する。
この例は、工作機械を制御する場合における図３に示す実施の形態の動作の概要を説明する図である。この例では、工作機械である機械系８２が通常運転をしている際には、制御装置８１の内部に具備されたファーム８１ｂによって制御を行い、機械系８２を停止する際には工具の着脱の便宜を図るためにモータ８２ａが所定の位置で停止するように統括指令部ソフトウエア８０が制御を行う。
【００６４】
ここで、統括指令部ソフトウエア８０は、前述の場合と同様に、統括指令部２１のフラッシュメモリ２１ｈに格納された制御プログラムに対応している。この例では、機械系８２を停止する際の停止位置を指定する停止位置指令と、機械系８２のエンコーダ８２ｅから出力される位置との差分に対して位置調節ゲインＫｐを乗算することにより位置を調節するための信号を生成する位置調節器８０ａと、統括指令部ソフトウエア８０による制御を開始する際には、制御装置８１に内蔵されたスイッチ８１ａを切り換えるためＤＳＷ（Dynamic Switch）８０ｂとから構成されている。
【００６５】
制御装置８１は、例えば、図３に示す制御装置２０に対応しており、機械系８２のモータが所定の角速度で回転するように制御する。
ここで、スイッチ８１ａは、統括指令部ソフトウエア８０から供給される指令信号または内部速度指令ω＊の何れかを選択してファーム８１ｂに供給する。
【００６６】
ファーム８１ｂは、スイッチ８１ａから供給された指令信号に応じた制御信号を生成し、駆動部８１ｃに供給する。
駆動部８１ｃは、ファームから供給された制御信号に応じて、モータ８２ａを制御する。
【００６７】
データ処理部８１ｄは、制御装置８１のソフトウエアによって実現され、エンコーダ８２ｅによって検出された位置をディジタルデータに変換して統括指令部ソフトウエア８０とファーム８１ｂ（この図においては、結線は表示せず）に供給する。
【００６８】
機械系８２は、前述したように例えば工作機械である。
ここで、モータ８２ａは、制御装置８１の駆動部８１ｃから供給された電力によって駆動される。
【００６９】
ギア８２ｂ，８２ｃは、モータ８２ａの回転速度を適宜変速して負荷８２ｄに伝達する。
負荷８２ｄは、工作機械の例えば切削処理部分である。
【００７０】
エンコーダ８２ｅは、負荷８２ｄの位置（角度）を検出し、制御装置８１のデータ処理部８１ｄに供給する。
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
【００７１】
図９は、図８に示す統括指令部ソフトウエア８０に対応する制御プログラムを入力する際の画面の表示例である。この例では、図５の場合と同様のウィンドウ１００が表示されており、その表示領域１００ｄにおいてファンクションブロックを組み合わせることにより、目的とする制御プログラムが生成される。
【００７２】
このような画面において、図示されているようなブロックが入力された後、ボタン１００ｅが操作されると、生成された制御プログラムは統括指令部２１のフラッシュメモリ２１ｈに転送される。なお、この例では、図８に示す統括指令部ソフトウエア８０と同様のファンクションブロックが入力されている。
【００７３】
続いて、図１０に示す画面において初期状態における入出力の設定を行う。この例では、入力としてはモータ８２ａの停止位置を指定する「停止位置」その他の情報が表示されており、また、出力としては位置調節器８０ａが出力する「速度指令」その他の情報が表示されている。「停止位置」に対してはチェックが施されているので、データ処理部８１ｄから位置θが入力される。「速度指令」に対してはチェックが施されていないので、初期状態においては、位置調節器８０ａによって生成された速度指令信号ωｆ＊は制御装置８１には供給されない。
【００７４】
なお、その他にも、モータ８２ａを停止する位置を指定する情報と、ＤＳＷ８０ｂによってスイッチ８１ａを切り換えるタイミングを示す情報も他の画面から入力する。スイッチ８１ａを切り換えるタイミングとしては、例えば、初期状態では内部速度指令ω＊を選択し、モータ８２ａの回転速度が所定の閾値を下回った場合には位置調節器８０ａから出力されるωｆ＊を選択するように指定する。
【００７５】
以上の手続きにより各種設定が完了することになる。
次に、実際の制御動作について説明する。
装置が起動されると、統括指令部ソフトウエア８０のＤＳＷ８０ｂは、前述したように初期状態では、制御装置８１の内部速度指令を選択するように設定されていることから、スイッチ８１ａを内部速度指令側に切り換える。
【００７６】
その結果、ファーム８１ｂは、内部速度指令ω＊の入力を受け、この指令に応じた制御信号を駆動部８１ｃに供給する。
駆動部８１ｃは、ファーム８１ｂから供給された制御信号に応じてモータ８２ａを駆動する。
【００７７】
モータ８２ａの回転運動は、ギア８２ｂ，８２ｃによって変速され、負荷８２ｄに伝達される。その結果、負荷である工作機械の例えば切削処理部が駆動されることになる。
【００７８】
負荷８２ｄの位置はエンコーダ８２ｅによって対応する電気信号に変換され、データ処理部８１ｄに供給される。データ処理部８１ｄは、エンコーダ８２ｅからの信号をディジタルデータに変換して統括指令部ソフトウエア８０と、ファーム８１ｂとに対して供給する。その結果、ファーム８１ｂは、供給された信号と内部速度指令ω＊とに応じてモータ８２ａが一定の角速度で回転するように制御する。
【００７９】
次に、モータ８２ａを停止する場合の処理について説明する。
例えば、制御装置８１の図示せぬ操作部が操作され、装置を停止する命令が入力されたとすると、内部速度指令ω＊が“０”に設定される。その結果、ファーム８１ｂは、モータの回転を減速するような指令を駆動部８１ｃに対して供給する。
【００８０】
モータの回転速度が減速し、所定の閾値を下回った場合には、ＤＳＷ８０ｂがこれを検知して、スイッチ８１ａの接続を統括指令部ソフトウエア８０側に変更する。その結果、ファーム８１ｂに対しては位置調節器８０ａからの指令信号が供給されることになる。
【００８１】
位置調節器８０ａは、停止位置指令θ＊と、データ処理部８１ｄからの位置信号θとを比較し、これらが一致する位置でモータ８２ａが停止するように制御を行う。その結果、モータは指定された位置で停止するので、例えば、工作機械の切削工具を容易に交換することが可能となる。
【００８２】
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、制御装置の内部にスイッチを設け、統括指令部と内部の制御系とを切り換えて制御を行うようにしたので、目的に応じて内部の制御系または統括指令部を選択して制御を行うことが可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態では、制御対象が動作中である場合にも、統括指令部と内部の制御系とを切り換えて制御を行うようにしたので、制御対象の状態に応じて制御を切り換えることが可能となる。
【００８４】
なお、以上の実施の形態では、光ケーブルを介して通信を行う場合を例に挙げて説明したが、赤外線や無線によって通信を行うことも可能である。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、制御対象を独自に制御可能な固有のファームウエアを有する複数の制御装置が相互に接続されて情報を授受する制御システムにおいて、外部から制御プログラムを入力する入力手段と、入力された制御プログラムを記録する記録手段と、記録手段に記録された制御プログラムに応じて制御装置の動作内容を指令して制御するための制御信号を生成する制御手段と、を有し、制御装置の何れか１つに付加された統括指令部を具備し、複数の制御装置を光通信インターフェースを介して接続し、統括指令部からの制御信号を光信号に変換して隣接する制御装置に順次転送していくことで、複数の制御装置が制御する複数の制御対象に同一の制御信号に基づいた同期運転をさせるようにしたので、複数の制御装置を統括的かつ高速に制御することが可能となるとともに、各制御装置が制御する制御対象を同一の制御信号に基づいて同期運転させることができる。
【００８６】
また、本発明では、制御対象を独自に制御可能な固有のファームウエアを有する複数の制御装置が相互に接続されて情報を授受する制御システムにおいて、外部から制御プログラムを入力する入力手段と、入力された制御プログラムを記録する記録手段と、記録手段に記録された制御プログラムに応じて制御対象の動作内容を指令して制御するための第１の制御信号を生成する制御手段とを有し、制御装置の何れか１つに付加された統括指令部を具備し、統括指令部からの指令信号に応じて、第１の制御信号または制御装置固有の制御信号の何れかを選択し、第１の制御信号が選択された場合には、他の制御装置に入力される第１の制御信号と同一の第１の制御信号に基づいて制御対象を制御する選択手段を制御装置に内蔵するようにしたので、ユーザの目的に応じて統括指令部による制御か制御装置固有の制御かを切り換えて制御対象に対して制御を行うことが可能となり、第１の制御信号が選択された場合には、各制御装置が制御する制御対象を同一の第１の制御信号に基づいて運転させることができる。その結果、ユーザ毎のカスタマイズを簡易に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作原理を説明する原理図である。
【図２】本発明の実施の形態の構成例を示す図である。
【図３】図２に示す実施の形態の各部の詳細を説明する図である。
【図４】複数のモータを同期運転する際の図３に示す実施の形態の動作の概要を説明するための図である。
【図５】制御プログラムを入力する画面の表示例である。
【図６】入出力を設定する画面の表示例である。
【図７】統括指令部と制御装置との間の入出力関係を示す図である。
【図８】工作機械を制御する場合における図３に示す実施の形態の動作の概要を説明する図である。
【図９】制御プログラムを入力する画面の他の表示例である。
【図１０】入出力を設定する画面の他の表示例である。
【図１１】従来における制御システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０  統括指令部
１０ａ  入力手段
１０ｂ  記録手段
１０ｃ  制御手段
１０ｄ  パラレルバス
１１  ＧＵＩ
１２−１〜１２−３  制御装置
１３−１〜１３−３  光ケーブル
２０  制御装置
２１  統括指令部
２１ａ  コネクタ
２１ｂ  シリアルバス
２１ｃ  ＣＰＵ
２１ｄ  フラッシュメモリ
２１ｅ  ＲＡＭ
２１ｆ  バス
２１ｇ  ＣＰＵ
２１ｈ  フラッシュメモリ
２１ｉ  ＲＡＭ
２１ｊ  バックアップ電源
２２  光通信部
２２ａ  コネクタ
２２ｂ  バス
２２ｃ  ＲＯＭ
２２ｄ  ＲＡＭ
２２ｅ  ＣＰＵ
２２ｆ  Ｉ／Ｆ
２４  ＰＣ
２５−１〜２５−ｎ  制御装置
２６−１〜２６−ｎ  光ケーブル
【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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【図１０】
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【図１１】
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