(57)【要約】【課題】上位制御装置の処理負荷を軽減するとともに上位制御装置と下位制御装置の間の通信量の軽減を図ることが可能な制御システムを提供すること。【解決手段】上位制御装置及びユニット制御装置により構成された制御システムであって、上位制御装置は、被制御機器の動作開始命令及びセンサ信号の変化に基づき被制御機器の動作を停止させる動作停止命令を含む動作制御情報をユニット制御装置に対して送信する第１の制御手段を備え、ユニット制御装置は、センサからのセンサ信号を検出する検出手段と、動作制御情報に含まれた動作開始命令に基づき被制御機器に対して動作の開始を指示し、動作制御情報に含まれた動作停止命令に基づき検出手段によるセンサ信号の変化検出により被制御機器に対して動作の停止を指示する第２の制御手段とを備える。【選択図】      図１
2009259040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニット制御装置に対して被制御機器の制御を指示する上位制御装置、及び前記上位制御装置からの指示に基づき前記被制御機器を制御する前記ユニット制御装置により構成された制御システムであって、
前記上位制御装置は、
前記ユニット制御装置と通信する第１の通信手段と、
前記被制御機器の動作開始命令及びセンサ信号の変化に基づき前記被制御機器の動作を停止させる動作停止命令を含む動作制御情報を前記第１の通信手段により前記ユニット制御装置に対して送信し、前記被制御機器の動作制御を指示する第１の制御手段と、
を備え、
前記ユニット制御装置は、
前記上位制御装置と通信する第２の通信手段と、
センサからのセンサ信号を検出する検出手段と、
前記第２の通信手段により受信された前記動作制御情報に含まれた動作開始命令に基づき前記被制御機器に対して動作の開始を指示し、前記動作制御情報に含まれた動作停止命令に基づき前記検出手段によるセンサ信号の変化検出により前記被制御機器に対して動作の停止を指示するとともに、前記第２の通信手段により前記上位制御装置に対して動作停止を通知する第２の制御手段と、
を備えたことを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記上位制御装置の前記第１の制御手段は、前記被制御機器の動作開始の前にセンサの診断を命じるセンサ診断命令を含む前記動作制御情報を前記第１の通信手段により前記ユニット制御装置へ送信し、
前記ユニット制御装置の前記第２の制御手段は、前記第２の通信手段により受信された前記動作制御情報に含まれた前記センサ診断命令に基づき、前記検出手段によるセンサ信号の検出結果からセンサを診断し、センサの異常検出時には前記第２の通信手段により前記上位制御装置に対してセンサ異常を通知し、センサの正常検出時には前記動作制御情報に含まれた動作開始命令に基づき前記被制御機器に対して動作の開始を指示し、前記動作制御情報に含まれた動作停止命令に基づき前記検出手段によるセンサ信号の変化検出により前記被制御機器に対して動作の停止を指示するとともに、前記第２の通信手段により前記上位制御装置に対して動作停止を通知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記上位制御装置の前記第１の制御手段は、前記動作制御情報の送信後、前記ユニット制御装置の前記センサ検出手段により検出されるセンサ信号を前記第１の通信手段を介して定期的にチェックし、チェック結果に基づくセンサの異常検出時には前記第１の通信手段により前記ユニット制御装置に対して前記被制御機器の動作停止を指示することを特徴とする請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
第１のユニット制御装置に対して第１の被制御機器の制御を指示し第２のユニット制御装置に対して第２の被制御機器の制御を指示する上位制御装置、前記上位制御装置からの指示に基づき前記第１の被制御機器を制御する前記第１のユニット制御装置と、前記上位制御装置からの指示に基づき前記第２の被制御機器を制御する前記第２のユニット制御装置とにより構成された制御システムであって、
前記上位制御装置は、
前記第１及び第２のユニット制御装置と通信する第１の通信手段と、
前記第１のユニット制御装置に対する第１の制御及び前記第２のユニット制御装置に対する第２の制御を実行する第１の制御手段と、
を備え、
前記第１の制御は、前記第１の被制御機器の動作開始命令及びセンサ信号の変化に基づき前記第１の被制御機器の動作を停止させる動作停止命令を含む動作制御情報を前記第１の通信手段により前記第１のユニット制御装置へ送信し、
前記第２の制御は、前記第２の被制御機器の動作開始命令を前記第１の通信手段により前記第２のユニット制御装置へ送信し、前記第２のユニット制御装置に接続された前記第２の被制御機器の動作を開始させ、前記第２のユニット制御装置で検出されたセンサ信号を前記第１の通信手段を介して監視し、センサ信号の変化検出に基づき前記第２の被制御機器の動作を停止させる動作停止命令を前記第１の通信手段により前記第２のユニット制御装置へ送信し、前記第２のユニット制御装置に接続された前記第２の被制御機器の動作を停止させ、
前記第１のユニット制御装置は、
前記上位制御装置と通信する第２の通信手段と、
第１のセンサからのセンサ信号を検出する第１の検出手段と、
前記第２の通信手段により受信された前記動作制御情報に含まれた動作開始命令に基づき前記第１の被制御機器の動作の開始を指示し、前記動作制御情報に含まれた動作停止命令に基づき前記第１の検出手段による前記第１のセンサからのセンサ信号の変化検出により前記第１の被制御機器の動作を停止するとともに、前記第２の通信手段により前記上位制御装置に対して動作停止を通知する第２の制御手段と、
を備え、
前記第２のユニット制御装置は、
前記上位制御装置と通信する第３の通信手段と、
第２のセンサからのセンサ信号を検出する第２の検出手段と、
前記動作開始命令に基づき前記第２の被制御機器の動作を開始し、前記動作停止命令に基づき前記第２の被制御機器の動作を停止する第３の制御手段と、
を備えたことを特徴とする制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユニット制御装置に対してモータ等の被制御機器の制御を指示する上位制御装置、及びこの上位制御装置からの指示に基づき被制御機器を制御するユニット制御装置により構成された制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
制御システムの一例として、紙葉類などの媒体を搬送する媒体搬送制御システムが知られている（特許文献１参照）。媒体搬送制御システムは、主制御部、取込部、搬送部、集積部により構成され、主制御部はＣＰＵを備え、取込部、搬送部、及び集積部の夫々は、ユニット制御部、モータ、センサを備える。
【０００３】
取込部、搬送部、集積部は、主制御部のＣＰＵにより集中制御される。例えば、主制御部のＣＰＵは、取込部のユニット制御部に対してモータスタートコマンドを発行し、取込部のユニット制御部は主制御部のＣＰＵからのモータスタートコマンドに基づき取込部のモータを制御する。同様に、主制御部のＣＰＵは、搬送部のユニット制御部や集積部のユニット制御部に対してもモータスタートコマンドを発行し、搬送部のユニット制御部は主制御部のＣＰＵからのモータスタートコマンドに基づき搬送部のモータを制御し、集積部のユニット制御部は主制御部のＣＰＵからのモータスタートコマンドに基づき集積部のモータを制御する。
【０００４】
また、取込部のユニット制御部は、取込部のセンサからのセンサデータを監視し一定周期で主制御部へ送信し、同様に、搬送部のユニット制御部も、搬送部のセンサからのセンサデータを監視し一定周期で主制御部へ送信し、集積部のユニット制御部も、集積部のセンサからのセンサデータを監視し一定周期で主制御部へ送信する。主制御部のＣＰＵは、各部からのセンサデータを監視し各部からのセンサデータの変化を検知し、例えば取込部のセンサデータの変化検知に基づき取込部に対してモータストップコマンドを発行する。取込部のユニット制御部は、主制御部のＣＰＵからのモータストップコマンドに基づきモータを停止させる。
【特許文献１】特開２００１−２０２５８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したような主制御部のＣＰＵによる集中制御は、複数の搬送部のセンサ（広範囲に渡って設置されたセンサ）を監視する場合には効果的であるが、取込部のような特定範囲も同時に監視するため監視範囲が増え処理負荷が重くなる。また主制御部と各部間、つまり上位−下位間での通信量や通信時間も増加する。
【０００６】
本発明の目的は、上位制御装置からの指示を受けた下位制御装置が被制御機器を制御する構成において上位制御装置の処理負荷を軽減するとともに上位制御装置と下位制御装置の間の通信量の軽減を図ることが可能な制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の制御システムは、ユニット制御装置に対して被制御機器の制御を指示する上位制御装置、及び前記上位制御装置からの指示に基づき前記被制御機器を制御する前記ユニット制御装置により構成された制御システムであって、
前記上位制御装置は、前記ユニット制御装置と通信する第１の通信手段と、前記被制御機器の動作開始命令及びセンサ信号の変化に基づき前記被制御機器の動作を停止させる動作停止命令を含む動作制御情報を前記第１の通信手段により前記ユニット制御装置に対して送信し、前記被制御機器の動作制御を指示する第１の制御手段とを備え、
前記ユニット制御装置は、前記上位制御装置と通信する第２の通信手段と、センサからのセンサ信号を検出する検出手段と、前記第２の通信手段により受信された前記動作制御情報に含まれた動作開始命令に基づき前記被制御機器に対して動作の開始を指示し、前記動作制御情報に含まれた動作停止命令に基づき前記検出手段によるセンサ信号の変化検出により前記被制御機器に対して動作の停止を指示するとともに、前記第２の通信手段により前記上位制御装置に対して動作停止を通知する第２の制御手段とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上位制御装置からの指示を受けた下位制御装置が被制御機器を制御する構成において上位制御装置の処理負荷を軽減するとともに上位制御装置と下位制御装置の間の通信量の軽減を図ることが可能な制御システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、この発明の一例の制御システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、制御システムは、主制御部１００及び複数のユニット部２００を備えている。上位制御装置としての主制御部１００は、制御手段としてのマスタＣＰＵ１０１及び通信手段としての通信マスタ側ＣＰＵ１０２を備えており、マスタＣＰＵ１０１は、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介して各ユニット部２００に対して各種指示を出す。一方、ユニット制御装置としての各ユニット部２００は、スレーブＣＰＵ２０１、スレーブＣＰＵ２０１により制御されるモータ２０２、ソレノイド２０３、及びスレーブＣＰＵ２０１にセンサ情報を出力するセンサ２０４を備えている。
【００１１】
上記した主制御部１００とユニット部２００は例えばシリアルケーブル３００で接続されており、通信手段としての通信マスタ側ＣＰＵ１０２と、同じく通信手段としてのスレーブＣＰＵ２０１との間でシリアル通信が実行される。制御手段としてのマスタＣＰＵ１０１は、例えばモータ２０２に対する駆動を統括的に指示する。同じく制御手段としてのスレーブＣＰＵ２０１は、マスタＣＰＵ１０１からの指示に従い、被制御機器としてのモータ２０２の駆動を制御する。さらに、検出手段としてのスレーブＣＰＵ２０１は、センサ２０４からのセンサ情報を検出する。
【００１２】
図２は、図１に示す制御システムを紙葉類分別装置に適用したケースを示す図である。図２に示す紙葉類分別装置は、主制御部１００、主搬送路４００、取出し部２００Ａ、搬送部２００Ｂ、搬送部２００Ｃ、搬送部２００Ｄ、集積部２００Ｅ、集積部２００Ｆを備えている。マスタＣＰＵ１０１は、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介して、取出し部２００Ａ、搬送部２００Ｂ、搬送部２００Ｃ、搬送部２００Ｄ、集積部２００Ｅ、集積部２００Ｆを統括的に制御する。
【００１３】
取出し部２００Ａは、ユニット部２００に相当し、スレーブＣＰＵ２０１Ａ、複数のモータ２０２Ａ、及び複数のセンサ２０４Ａを備えている。同様に、搬送部２００Ｂも、ユニット部２００に相当し、スレーブＣＰＵ２０１Ｂを備えている。同様に、搬送部２００Ｃも、ユニット部２００に相当し、スレーブＣＰＵ２０１Ｃを備えている。同様に、搬送部２００Ｄも、ユニット部２００に相当し、スレーブＣＰＵ２０１Ｄを備えている。
【００１４】
この紙葉類分別装置は、取出し部２００Ａ、搬送部２００Ｂ、搬送部２００Ｃ、搬送部２００Ｄにより搬送対象物（紙葉類）を取り出して搬送し、集積部２００Ｅ又は集積部２００Ｆへ搬送対象物を集積するものである。
【００１５】
例えば、取出し部２００Ａを制御するスレーブＣＰＵ２０１Ａに接続されているセンサ２０４Ａからのセンサ情報（以下、このセンサ情報を第１のセンサ情報と呼ぶ）は、取出し部２００Ａのみで使用される情報であるとする。搬送対象物が、取出し部２００Ａのセンサ２０４Ａによるセンシング位置を通過した後（センサ２０４Ａにより搬送対象物が検知された後）、所定のモータ制御を実行すると仮定する。このような所定のモータ制御を実行する場合には、スレーブＣＰＵ２０１Ａが第１のセンサ情報を取り扱い、第１のセンサ情報に基づきモータを制御することが望ましい。以下、このようなモータ制御を、分散制御と呼ぶ。つまり、各ユニット部２００側でモータを制御するという意味で、分散制御と呼ぶ。
【００１６】
これに対して、搬送部２００ＢのスレーブＣＰＵ２０１Ｂに接続されたセンサ２０４Ｂからのセンサ情報、搬送部２００ＣのスレーブＣＰＵ２０１Ｃに接続されたセンサ２０４Ｃからのセンサ情報、搬送部２００ＤのスレーブＣＰＵ２０１Ｄに接続されたセンサ２０４Ｄからのセンサ情報（以下、これらセンサ情報を第２のセンサ情報と呼ぶ）は、搬送対象物の搬送位置の把握に使用される情報である。例えば、搬送対象物が、搬送部２００Ｂのセンサ２０４Ｂによるセンシング位置を通過した後（センサ２０４Ｂにより搬送対象物が検知された後）、搬送部２００Ｃのセンサ２０４Ｃによるセンシング位置に到達した場合に（センサ２０４Ｃにより搬送対象物が検知された場合に）、所定のモータ制御を実行すると仮定する。このような所定のモータ制御を実行する場合には、マスタＣＰＵ１０１が上記した複数の第２のセンサ情報を一括して取り扱い、これら複数の第２のセンサ情報に基づきモータ制御することが望ましい。以下、このようなモータ制御を、集中制御と呼ぶ。つまり、主制御部１００側で各ユニット部２００内のモータを制御するという意味で、集中制御と呼ぶ。
【００１７】
紙葉類分別装置のマスタＣＰＵ１０１は、上記した集中制御及び分散制御を使い分けることができる。以下、その詳細について説明する。
【００１８】
最初に、図３を参照して、集中制御について説明する。一例として、マスタＣＰＵ１０１が、搬送部２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄを集中制御するケースについて説明する。この場合、マスタＣＰＵ１０１は、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してスレーブＣＰＵ２０１Ｂに対して動作パラメータ設定コマンドを送信する（ＳＴ１１１）。同様に、マスタＣＰＵ１０１は、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してスレーブＣＰＵ２０１Ｃ、２０１Ｄに対しても動作パラメータ設定コマンドを送信する。
【００１９】
例えば、動作パラメータ設定コマンドは、台形制御コマンドである。図１０は、通常の台形制御のコマンドフォーマットの一例を示すとともに、台形制御結果の一例を示す図である。台形制御コマンドは、例えば初速度Ｖ０、終速度Ｖ１、等速回転時間ｔ、加速度α、減速度βの５つの制御項目を含み、これら５つの制御項目に対応する５つの制御パラメータを含む。
【００２０】
マスタＣＰＵ１０１からの動作パラメータ設定コマンド（台形制御コマンド）を受信したスレーブＣＰＵ２０１Ｂは、受信した動作パラメータ設定コマンドに基づきモータ２０２Ｂの動作パラメータを設定する（ＳＴ１２１）。同様に、マスタＣＰＵ１０１からの動作パラメータ設定コマンド（台形制御コマンド）を受信したスレーブＣＰＵ２０１Ｃは、受信した動作パラメータ設定コマンドに基づきモータ２０２Ｃの動作パラメータを設定し、またマスタＣＰＵ１０１からの動作パラメータ設定コマンド（台形制御コマンド）を受信したスレーブＣＰＵ２０１Ｄは、受信した動作パラメータ設定コマンドに基づきモータ２０２Ｄの動作パラメータを設定する。
【００２１】
続いて、マスタＣＰＵ１０１は、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してスレーブＣＰＵ２０１Ｂに対してモータ動作スタートコマンドを送信する（ＳＴ１１２）。同様に、マスタＣＰＵ１０１は、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してスレーブＣＰＵ２０１Ｃに対してモータ動作スタートコマンドを送信し、また通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してスレーブＣＰＵ２０１Ｄに対してモータ動作スタートコマンドを送信する。
【００２２】
マスタＣＰＵ１０１からのモータ動作スタートコマンドを受信したスレーブＣＰＵ２０１Ｂは、モータ２０２Ｂに対してスタート信号を発生する（ＳＴ１２２）。同様に、マスタＣＰＵ１０１からのモータ動作スタートコマンドを受信したスレーブＣＰＵ２０１Ｃは、モータ２０２Ｃに対してスタート信号を発生し、またマスタＣＰＵ１０１からのモータ動作スタートコマンドを受信したスレーブＣＰＵ２０１Ｄは、モータ２０２Ｄに対してスタート信号を発生する。
【００２３】
さらに、スレーブＣＰＵ２０１Ｂは、センサ２０４Ｂからのセンサ情報（明／暗）を検出するとともに、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してマスタＣＰＵ１０１に対して、検出されたセンサ情報を送信する。同様に、スレーブＣＰＵ２０１Ｃは、センサ２０４Ｃからのセンサ情報（明／暗）を検出するとともに、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してマスタＣＰＵ１０１に対して、検出されたセンサ情報を送信し、またスレーブＣＰＵ２０１Ｄは、センサ２０４Ｄからのセンサ情報（明／暗）を検出するとともに、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してマスタＣＰＵ１０１に対して、検出されたセンサ情報を送信する。
【００２４】
マスタＣＰＵ１０１は、スレーブＣＰＵ２０１Ｂから送信されるセンサ信号を監視（明／暗のチェック）し（ＳＴ１２３）、同様に、スレーブＣＰＵ２０１Ｃから送信されるセンサ信号を監視（明／暗のチェック）し、さらにスレーブＣＰＵ２０１Ｄから送信されるセンサ信号を監視（明／暗のチェック）する。つまり、マスタＣＰＵ１０１は、スレーブＣＰＵ２０１Ｂから送信されるセンサ信号、スレーブＣＰＵ２０１Ｃから送信されるセンサ信号、スレーブＣＰＵ２０１Ｄから送信されるセンサ信号を集中管理する。そして、マスタＣＰＵ１０１は、スレーブＣＰＵ２０１Ｂから送信されるセンサ信号の変化（明→暗）、スレーブＣＰＵ２０１Ｃから送信されるセンサ信号の変化（明→暗）、及びスレーブＣＰＵ２０１Ｄから送信されるセンサ信号の変化（明→暗）を総合的に判断し、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介して、スレーブＣＰＵ２０１Ｂに対してモータ動作ストップコマンドを送信したり（ＳＴ１１４）、スレーブＣＰＵ２０１Ｃに対してモータ動作ストップコマンドを送信したり、スレーブＣＰＵ２０１Ｄに対してモータ動作ストップコマンドを送信したりする。
【００２５】
マスタＣＰＵ１０１から送信されるモータ動作ストップコマンドを受信したスレーブＣＰＵ２０１Ｂは、モータ２０２Ｂに対してストップ信号を発生する（ＳＴ１２３）。同様に、マスタＣＰＵ１０１から送信されるモータ動作ストップコマンドを受信したスレーブＣＰＵ２０１Ｃは、モータ２０２Ｃに対してストップ信号を発生する。また、マスタＣＰＵ１０１から送信されるモータ動作ストップコマンドを受信したスレーブＣＰＵ２０１Ｄは、モータ２０２Ｄに対してストップ信号を発生する。つまり、センサ２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄによるセンシングの総合結果に基づき、モータ２０２Ｂ、２０２Ｃ、２０２Ｄのストップタイミングが制御される。
【００２６】
上記した集中制御は、上記したような紙葉類分別装置における搬送制御のように、装置内の広い範囲で搬送対象物の位置や状態を監視しなければならない場合に好適である。つまり、マスタＣＰＵ１０１が、各スレーブＣＰＵ２０１Ｂ、２０１Ｃ、２０１Ｄからの情報を総合的に判断しモータ等を制御することにより、搬送対象物を適切に制御することができる。
【００２７】
なお、上記した集中制御の説明では、一例として、マスタＣＰＵ１０１が、搬送部２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄを集中制御するケースについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、マスタＣＰＵ１０１が、搬送部２００Ｂだけを集中制御の対象としてもよい。この場合は、搬送部２００Ｂのセンサ２０４Ｂのセンシングの結果に基づきモータ２０２Ｂのストップタイミングが制御されることになる。つまり、マスタＣＰＵ１０１がセンサ２０４Ｂのセンシングの結果に基づきスレーブＣＰＵ２０１Ｂに対してモータ動作ストップコマンドを送信し、マスタＣＰＵ１０１から送信されたモータ動作ストップコマンドを受信したスレーブＣＰＵ２０１Ｂがモータ２０２Ｂに対してストップ信号を発生する。
【００２８】
次に、図４を参照して、分散制御について説明する。一例として、マスタＣＰＵ１０１が、搬送部２００Ａを分散制御するケースについて説明する。この場合、マスタＣＰＵ１０１は、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してスレーブＣＰＵ２０１Ａに対して動作パラメータ設定コマンドを送信する（ＳＴ２１１）。動作パラメータ設定コマンドは、例えば上記した台形制御コマンドである。マスタＣＰＵ１０１からの動作パラメータ設定コマンド（台形制御コマンド）を受信したスレーブＣＰＵ２０１Ａは、受信した動作パラメータ設定コマンドに基づきモータ２０２Ａの動作パラメータを設定する（ＳＴ２２１）。
【００２９】
続いて、マスタＣＰＵ１０１は、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してスレーブＣＰＵ２０１Ａに対して分散制御コマンドを送信する（ＳＴ２１２）。分散制御コマンドは、モータ動作スタート（被制御機器の動作開始命令）、及びセンサ情報に基づきモータ動作ストップ（センサ情報の変化（明／暗）に基づき被制御機器の動作を停止させる動作停止命令）を含む。つまり、この一つの分散制御コマンドにより、モータ動作スタート→センサ情報変化待ち→センサ情報の変化検出→モータ動作ストップの一連の動作を実現することができる。
【００３０】
マスタＣＰＵ１０１からの分散制御コマンドを受信したスレーブＣＰＵ２０１Ａは、モータ２０２Ａに対してスタート信号を発生する（ＳＴ２２２）。さらに、スレーブＣＰＵ２０１Ａは、センサ２０４Ａからのセンサ情報を監視（明／暗のチェック）し（ＳＴ２２３）、センサ情報の変化（明→暗）に基づきモータ２０２Ａに対してストップ信号を発生する（ＳＴ２２４）。さらに、スレーブＣＰＵ２０１Ａは、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してマスタＣＰＵ１０１に対してモータ動作停止を通知し、マスタＣＰＵ１０１がモータ動作停止の通知を受信すると（ＳＴ２１３）、一連の分散制御が完結する。
【００３１】
上記説明した分散制御の場合、マスタＣＰＵ１０１は、センサ情報を取得しないため、センサの正常又は異常を確認することができない。そこで、動作の安全性を考慮し，マスタＣＰＵ１０１からスレーブＣＰＵ２０１Ａへ分散制御コマンドを送信する前に、マスタＣＰＵ１０１からスレーブＣＰＵ２０１Ａへセンサの自己診断を命じ、動作の安全性を確保するようにしてもよい。
【００３２】
次に、図５を参照して、自己診断を伴う分散制御について説明する。一例として、マスタＣＰＵ１０１が、搬送部２００Ａを分散制御するケースについて説明する。この場合、マスタＣＰＵ１０１は、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してスレーブＣＰＵ２０１Ａに対して動作パラメータ設定コマンドを送信する（ＳＴ３１１）。動作パラメータ設定コマンドは、例えば上記した台形制御コマンドである。マスタＣＰＵ１０１からの動作パラメータ設定コマンド（台形制御コマンド）を受信したスレーブＣＰＵ２０１Ａは、受信した動作パラメータ設定コマンドに基づきモータ２０２Ａの動作パラメータを設定する（ＳＴ３２１）。
【００３３】
続いて、マスタＣＰＵ１０１は、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してスレーブＣＰＵ２０１Ａに対して分散制御コマンドを送信する（ＳＴ３１２）。分散制御コマンドは、自己診断スタート、センサ正常判定に基づきモータ動作スタート（被制御機器の動作開始命令）、及びセンサ情報に基づきモータ動作ストップ（センサ情報の変化（明／暗）に基づき被制御機器の動作を停止させる動作停止命令）を含む。つまり、この一つの分散制御コマンドにより、自己診断→センサ正常判定→モータ動作スタート→センサ情報変化待ち→センサ情報の変化検出→モータ動作ストップの一連の動作を実現することができる。
【００３４】
マスタＣＰＵ１０１からの分散制御コマンドを受信したスレーブＣＰＵ２０１Ａは、センサ２０４Ａからのセンサ情報をチェック（明／暗のチェック）し（ＳＴ３２２）、センサ異常（暗）と判断すると（ＳＴ３２３、ＮＯ）、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してマスタＣＰＵ１０１に対してセンサ異常を通知する（ＳＴ３２４）。マスタＣＰＵ１０１が、センサ異常の通知を受けると（ＳＴ３１３）（ＳＴ３１４、ＹＥＳ）、異常処理（異常報知）へ移行する（ＳＴ３１５）。
【００３５】
センサ正常（明）と判断すると（ＳＴ３２３、ＹＥＳ）、スレーブＣＰＵ２０１Ａは、モータ２０２Ａに対してスタート信号を発生する（ＳＴ３２５）。さらに、スレーブＣＰＵ２０１Ａは、センサ２０４Ａからのセンサ情報を監視（明／暗のチェック）し（ＳＴ３２６）、センサ情報の変化（明→暗）に基づき（ＳＴ３２７、ＹＥＳ）モータ２０２Ａに対してストップ信号を発生する（ＳＴ３２８）。さらに、スレーブＣＰＵ２０１Ａは、通信マスタ側ＣＰＵ１０２を介してマスタＣＰＵ１０１に対してモータ動作停止を通知し、マスタＣＰＵ１０１がモータ動作停止の通知を受信すると（ＳＴ３１３）（ＳＴ３１４、ＮＯ）（ＳＴ３１６）、一連の分散制御が完結する。
【００３６】
なお上記説明では、分散制御コマンドが、自己診断に関する制御情報を含むケースについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、自己診断に関する制御情報とモータに関する制御情報とを分けて、マスタＣＰＵ１０１からスレーブＣＰＵ２０１Ａへ送信するようにしてもよい。この場合、マスタＣＰＵ１０１は、自己診断に関する制御情報を送信し、センサ正常を確認してから、モータに関する制御情報を送信する。
【００３７】
次に、集中制御実行時と分散制御実行時のセンサ情報の監視方法の違いについて説明する。図６に示すように、集中制御実行時には、マスタＣＰＵ１０１は、スレーブＣＰＵ２０１から送信されるセンサ情報を受け取ることができるため、センサ情報を定期的に監視することができる。これにより、マスタＣＰＵ１０１は、異常発生時にはセンサ情報の変化をいち早く検知することができるため、モータをストップさせることができ、十分な安全性を確保することができる。
【００３８】
これに対して、図７に示すように、分散制御実行時には、マスタＣＰＵ１０１は、センサ情報を受け取ることができない。モータをスタートさせる前に限り、自己診断によりセンサ異常チェックはなされるが、モータがスタートした後のセンサ異常チェックが手薄になっている。そこで、マスタＣＰＵ１０１は、定期的にセンサデータをチェックし、センサ情報の変化から異常を検知した場合には、スレーブＣＰＵ２０１に対してモータ動作ストップを指示し、スレーブＣＰＵ２０１がモータ動作を停止させる。なお、センサ異常対策としては、モータ制御に必要な極めて短い間隔でのセンサデータのチェックではなく、比較的長い時間間隔でのセンサデータのチェックでよい。このため、マスタＣＰＵ１０１とスレーブＣＰＵ２０１との間の通信量が飛躍的に増加することもない。
【００３９】
上記した分散制御は、上記したような紙葉類分別装置における取出し部のような特定部分だけでの制御に好適である。この分散制御の適用により、マスタＣＰＵ１０１で処理する情報が減るため、マスタＣＰＵ１０１の負荷が軽減される。また、マスタＣＰＵ１０１にセンサ情報を頻繁に送信しなくて済むため、全体の通信周期が短くなりマスタＣＰＵ応答速度が向上し，モータ等の迅速な制御が可能となる。また、上位（主制御部）−下位間（ユニット部２００）の通信量が減少し，その分のデータ通信帯域を有効に活用できる。
【００４０】
本発明は、上記した集中制御と分散制御を使い分けることにより両者の利点を最大限生かすこともできるし、また分散制御だけを使うことにより分散制御の利点を最大限生かすこともできる。
【００４１】
図８に示すように、集中制御の場合、１周期で送信可能なビット数を計算すると、例えば次のようになる。
【００４２】
｛（宛先+データ数）×宛先数+（宛先+コマンド）｝×（1/通信速度）
=｛（8bit+16bit）×3+24bit｝×（1/1M）
= 120μs
つまり、集中制御だけでは最小通信周期120μsとなる。
【００４３】
これに対して、図９に示すように、分散制御の場合、１周期で送信可能なビット数を計算すると、例えば次のようになる。
【００４４】
｛（宛先+データ数）×宛先数+（宛先+コマンド）｝×（1/通信速度）
=｛（8bit+16bit）×3+24bit｝×（1/1M）
= 96μs
つまり、分散制御を利用することにより、最小通信周期96μsに短縮することできる。また分散制御では、上記した分散制御コマンドを利用してモータを制御するため、上記の通信周期に影響されない応答性が実現可能となる。
【００４５】
分散制御を利用することにより、スレーブＣＰＵ２０１にモータ等の制御コマンドを送った後はマスタＣＰＵ１０１による監視の必要がないため、その分のデータを送信する必要がなくなる。これにより、送信データが少なくなるため１周期で送信するビット数が減少、通信周期が短くなり、マスタＣＰＵ１０１の応答速度が向上する。
【００４６】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の一例の制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す制御システムを紙葉類分別装置に適用したケースを示す図である。
【図３】集中制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】分散制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】自己診断付きの分散制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】集中制御実行時には、マスタＣＰＵがセンサ情報を受け取ることができる様子を示す図である。
【図７】分散制御実行時には、マスタＣＰＵがセンサ情報を受け取ることができないため、マスタＣＰＵが定期的にセンサ情報をチェックする様子を示す図である。
【図８】集中制御の場合の１周期で送信可能なビット数の一例を示す図である。
【図９】分散制御の場合の１周期で送信可能なビット数の一例を示す図である。
【図１０】台形制御コマンドの制御結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００…主制御部、１０１…マスタＣＰＵ、１０２…通信マスタ側ＣＰＵ、２００…ユニット部、２０１…スレーブＣＰＵ、２０２…モータ、２０３…ソレノイド、２０４…センサ、３００…シリアルケーブル、２００Ａ…取出し部、２００Ｂ…搬送部、２００Ｃ…搬送部、２００Ｄ…搬送部、２００Ｅ…集積部、２００Ｆ…集積部
【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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【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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