JPH07248812A - コントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各機能ユニット間でデータ交換を高速，か
つ，大容量化すると共に，信頼性を向上させる。 【構成】 制御対象となるモータの位置決め指令を演算
するモーション制御部１と，シーケンス演算を実行する
シーケンス処理部２と，制御指令データと動作状態デー
タを処理するデータ処理部３と，モーション制御部１と
シーケンス処理部２との間に接続し，該２つの手段間に
おけるデータの読み出し，書き込みが実行されるデュア
ルポートメモリ４と，モーション制御部１とデータ処理
部３との間に接続し，該２つの手段間におけるデータの
読み出し，書き込みが実行されるデュアルポートメモリ
５と，シーケンス処理部２とデータ処理部３との間に接
続し，該２つの手段間におけるデータの読み出し，書き
込みが実行されるデュアルポートメモリ６とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，モーション制御部と
シーケンス処理部とデータ処理部間に各々デュアルポー
トメモリを設けてリアルタイム処理を実行することがで
き，また，モーション制御部の指令によりサーボアンプ
を選択することができ，さらに，シーケンスバスとサー
ボバスの切り換えをスイッチによらず自動的に行えるコ
ントローラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のコントローラとして，例えば，図
９に示すように，モーション制御部とシーケンス処理部
とがデュアルポートメモリを有して，高速・大量にデー
タ交換を行い，サーボモータと外部機器の制御を行い，
シーケンス処理部の外部機器として汎用の通信インター
フェイスを有する入出力インターフェイス部を用いて，
データ処理部とデータの交信を実行するコントローラが
ある。

【０００３】図９において，０はモーション制御部１と
シーケンス処理部２およびデュアルポートメモリ４とか
らなるコントローラ，１４はデータ処理装置，４はモー
ション制御部１とシーケンス処理部２の間で高速・大量
のデータの交換を行うデュアルポートメモリ，８はモー
ションバス，９はシーケンサバス，１２ａ〜１２ｃはシ
ーケンス処理部２と外部機器のインターフェイス部であ
り，特に１２ａはデータ処理装置１４との間で通信を行
う機能を有するシーケンサインターフェイス（Ｉ／Ｏ）
である。また，１３はデータ処理装置１４側の通信イン
ターフェイス，１０ａ，１０ｂはモーション制御部１か
らの指令に基づいてサーボモータを駆動するサーボアン
プ部，１１ａ，１１ｂは制御対象となるサーボモータで
ある。

【０００４】次に，以上のように構成された従来のコン
トローラの動作について説明する。コントローラ０にお
いて，モーション制御部１は，シーケンス処理部２とデ
ュアルポートメモリ４とを介して高速・大量にデータの
交換を行いながら指令を演算し，サーボアンプ部１０
ａ，１０ｂに指令を与える。

【０００５】また，サーボアンプ部１０ａ，１０ｂは，
モーション制御部１からの指令に基づいて制御対象とな
るサーボモータ１１ａ，１１ｂを駆動する。シーケンス
処理部２は，同様にモーション制御部１とデータの交換
を行いながらシーケンス演算を実行し，インターフェイ
ス部１２ａ〜１２ｃとデータの入出力を行い，入出力を
実行し，入出力機器の制御を行う。データ処理装置１４
は，表示器へのデータの表示，入出力機器とのデータの
授受，補助記憶装置とのデータの授受，内部での演算処
理等のデータの処理を実行する。

【０００６】ここで，モーション制御部１とシーケンス
処理部２とのデータの交信は，デュアルポートメモリ４
を介して以下のようにして実行される。なお，図１０
は，従来に係るモーション制御部１の細部構成を示すブ
ロック図であり，図において，２１はモーション制御を
実行する演算処理装置，２２は演算処理装置２１のプロ
グラムメモリ，２３は演算結果等を格納するデータメモ
リ，２４は演算処理装置２１がプログラムメモリ２１，
データメモリ２２，デュアルポートメモリ４の読み出
し，書き込みを実行する場合に使用するアドレス，デー
タ，制御信号等をまとめて表すバスである。また，２５
は演算処理装置２１のバス２４とサーボバス８のインタ
ーフェイス部，２６は演算処理装置２１のバス２４とデ
ュアルポートメモリ４のインターフェイス部である。

【０００７】図１０のように構成された従来のモーショ
ン制御部１において，演算処理装置２１はプログラムメ
モリ２２の内容に基づいてデータメモリ２３，デュアル
ポートメモリ４の内容を読み出し，データメモリ２３，
デュアルポートメモリ４に書き込みを行いながらインタ
ーフェイス部２５を介してサーボアンプ部１０ａ，１０
ｂに対して指令を出し，サーボモータの制御を実行す
る。ここで，演算処理装置２１は，インターフェイス部
２６を介して，プログラムメモリ２２，データメモリ２
３の読み出し，書き込みを行う場合と同様に，デュアル
ポートメモリ４の読み出し，書き込みを直接実行するこ
とができる。

【０００８】また，シーケンス処理部２からデータ処理
装置１４へのデータの送信は以下のように実行される。
すなわち，シーケンス処理部２は接続されたインターフ
ェイス部１２ａに必要とする送信データを送り，インタ
ーフェイス部１２ａは，データ処理部１４に接続された
通信インターフェイス部１３と，接続された交信方式お
よびプロトコルに基づいてデータの交換を実行し，必要
とするデータの交信を行う。交信終了によって，データ
処理装置１４は，通信インターフェイス部１３から必要
とするデータの読み出し，該読み出したデータを演算処
理し，表示器に表示する等の処理を実行する。また，デ
ータ処理装置１４からシーケンス処理部２へデータを送
る場合の動作についても同様に実行される。

【０００９】また，図９の構成において，インターフェ
イス部１２ａはシーケンス処理部２に接続されているた
め，モーション制御部１のデータをデータ処理装置１４
が必要として読み出す場合には，モーション制御部１内
のデータをシーケンス処理部２とのデュアルポートメモ
リ４に移動し，シーケンス処理部２が通信インターフェ
イス部１３にデータを送り，上記手順に基づいてデータ
処理装置１４にデータを送信する。また，データ処理装
置１４から制御指令をシーケンス処理部２，モーション
制御部１に送信する場合についても同様であり，モーシ
ョン制御部１とデータ処理装置１４の間で必要とするデ
ータの交信に，上記処理に必要とする時間を要する。

【００１０】さらに，モーション制御部１がサーボモー
タを駆動する場合に，サーボモータの負荷が変動したと
きにモータを駆動するパラメータを変更することによっ
て，サーボモータの応答が負荷によって変わらないよう
にすることを例にとって動作の説明を実行する。ただ
し，モーション制御部１は，サーボモータの負荷の変動
によってパラメータを変更する演算処理を実行する機能
を有さないものとし，パラメータの変更を行うための演
算処理はデータ処理装置１４が行うものとする。また，
モーション制御部１がサーボアンプ部１０ａ，１０ｂに
出力した位置指令に対するサーボモータ１１ａ，１１ｂ
の実際の現在位置のずれをサーボモータの応答の変動と
する。負荷の変動によって，位置指令に対するモータの
現在位置のずれを一定の範囲内に抑える場合を例とす
る。

【００１１】モーション制御部１は，デュアルポートメ
モリ４の内容を読み出し，その内容によってサーボモー
タを駆動するパラメータの変更を行い，そのパラメータ
に基づいてサーボモータの制御を実行する。同時に，モ
ーション制御部１は，サーボモータに対する位置指令と
サーボモータの現在位置をデュアルポートメモリ４に書
き込む。シーケンス処理部２は，シーケンス処理を実行
すると同時にデュアルポートメモリ４の内容を読み出
し，シーケンサＩ／Ｏ１２ａにその内容を書き込み，上
記手順に基づいてデータ処理装置１４にデータを送信す
る。

【００１２】データ処理装置１４は，モーション制御部
１から送られてくる位置指令とサーボモータの現在位置
を読み出し，位置指令とサーボモータの現在位置のずれ
が一定範囲となるように演算処理を実行し，サーボモー
タを駆動するパラメータを算出し，モーション制御部１
に対するパラメータの変更内容を上記手順に基づいてシ
ーケンス処理部２に送信する。また，シーケンス処理部
２は送られてきたパラメータをデュアルポートメモリ４
に書き込む。

【００１３】上記のような手順で，サーボモータを駆動
するパラメータの変更を実行するために，データ処理装
置１４が演算処理に必要なデータを取り込み，演算処理
を行うまでに，モーション制御部１からデータ処理装置
１４への通信に要する時間の遅れが生じ，データ処理装
置１４の演算結果を用いてモーション制御部１がサーボ
モータの制御を実行するまでに，データ処理装置１４か
らモーション制御部１への通信に要する時間の遅れが生
じ，実際のサーボモータの応答に対して，その遅れがあ
るため，サーボモータの制御性が低下する。

【００１４】図１１は，１つのサーボアンプ部に対し，
２つのサーボモータが接続された装置の構成を示すブロ
ック図である。図において，１０はサーボアンプ部，３
３ａ，３３ｂはサーボモータ，８はモーション制御部１
とサーボアンプ部１０を接続するサーボバス，５１ａ〜
５１ｃはモータ動力線，５２ａ〜５２ｃは検出器ケーブ
ル，３４ａ，３４ｂはサーボモータの位置を検出する検
出器，５３ａ，５３ｂはリレーを示している。

【００１５】次に，以上の構成における動作について説
明する。モーション制御部１からの指令によりリレー５
３ａを動作させ，サーボアンプ部１０に接続されたモー
タ動力線５１ｃをサーボモータ３３ａに接続されたモー
タ動力線５１ａあるいはサーボモータ３３ｂに接続され
たモータ動力線５１ｂと接続する。同様に，モーション
制御部１からの指令によりリレー５３ｂを動作させ，サ
ーボアンプ部１０に接続された検出器ケーブル５２ｃ
を，サーボモータ３３ａに取り付けられた検出器３４ａ
に接続された検出器ケーブル５２ａあるいはサーボモー
タ３３ｂに取付けられた検出器３４ｂに接続された検出
器ケーブル５２ｂの何れかと接続する。

【００１６】これにより，モーション制御部１により制
御されるサーボモータを３３ａ，３３ｂの何れかより選
択する。モーション制御部１は，サーボバス８を介して
サーボアンプ部１０に対して位置指令を送る。サーボア
ンプ部１０はモーション制御部１からの位置指令に基づ
き，上記のリレー５３ａ，５３ｂによって選択されたサ
ーボモータ３３ａあるいは３３ｂを駆動する。

【００１７】図１２は，モーション制御部とシーケンス
処理部とがデータ交換用のデュアルポートメモリを介し
てデータの交換を行う，サーボモータと外部機器の制御
を行うコントローラを用いてサーボモータの位置決め制
御，およびシーケンス処理を実行するシステムにおける
ブロック図である。

【００１８】図１２において，０はモーション制御やシ
ーケンス処理を実行するコントローラ，１はモーション
制御部，２はシーケンス処理部，４３ｃ，４３ｄはシー
ケンス処理部２とシーケンス処理が実行される外部機器
とのインターフェイス部であり，ベースユニット６２に
装着させるビルディングブロック形状をなしている。４
３ａ，４３ｂはモーション制御部１からの指令に基づ
き，モーション制御の対象となるサーボモータを駆動す
るサーボアンプ部であり，ベースユニット６１に装着さ
れるビルディングブッロク形状をなしている。

【００１９】また，８はモーション制御部１とサーボア
ンプ部４３ａ，４３ｂがデータの交換等を行うサーボバ
ス，９はシーケンス処理部２とインターフェイス部４３
ｃ，４３ｄがデータの交換等を行うシーケンサバス，６
１はサーボバス８に接続され，サーボアンプ部４３ａ，
４３ｂを装着するベースユニット，６２はシーケンサバ
スに接続され，外部機器とのインターフェイス部を装着
するベースユニットである。

【００２０】次に，以上の構成における動作について説
明する。モーション制御部１は，制御対象となるサーボ
モータの位置決め演算処理を行い，サーボバス８を介し
てベースユニット６１に装着されたサーボアンプ部４３
ａ，４３ｂに位置指令を与える。ここで，サーボアンプ
部４３ａ，４３ｂはビルディングブロック形状であり，
ベースユニット６１はサーボアンプ部を４ユニット装着
可能とする。ベースユニット６１においてサーボアンプ
部４３ａ，４３ｂを装着しない部分は，空きスロットと
なっている。制御盤に取付けを行う場合には，設置スペ
ースは使用するユニット数に関係なく，ベースユニット
６１の大きさが必要となる。

【００２１】同様に，シーケンス処理部２は，シーケン
ス演算を実行し，シーケンサバス９を介してベースユニ
ット６２に装着された外部機器とのインターフェイス部
４３ｃ，４３ｄにデータの入出力を行い，外部機器のシ
ーケンス制御を実行する。ここで，インターフェイス部
１２ｂ，１２ｃはビルディングブロック形状であり，ベ
ースユニット６２は，ビルディングブロック形状のイン
ターフェイス部を４ユニット装着可能とする。ベースユ
ニット６２においてインターフェイス部４３ｃ，４３ｄ
を装着しない部分は，空きスロットとなっている。制御
盤に取り付けを行う場合には，設置スペースは使用する
ユニット数の関係なく，ベースユニット６２の大きさが
必要となる。

【００２２】なお，これらコントローラに関連する参考
技術文献として，例えば，特開平１−１６９５０７号公
報に開示されている「ロボット制御装置」，特開平１−
１２４００４号公報に開示されている「シーケンス機能
付数値制御装置」，特開昭６２−２３６００５号公報に
開示されている「数値制御装置」，特開平２−２７８３
０２号公報に開示されている「位置決め機能付きプログ
ラムコントローラのプログラム入力方法」，特開平２−
１９５４０３号公報に開示されている「マルチ・プロセ
ッサシステム」がある。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記に
示されるような従来のコントローラにあっては，データ
処理装置とコントローラの間でデータ交換を実行し，上
記のように何らかの通信手段を用いて，データの交換や
交信を実行する必要があるため，大量のデータを高速に
授受することが困難であり，上記のようにデータ処理部
からの制御指令によって制御対象となるモータの制御を
実行する場合や，モーション制御部内の動作状態データ
をデータ処理部で演算処理を行う場合等においてリアル
タイム性を阻害するという問題点があった。

【００２４】また，モーション制御部とデータ処理装置
が直接に接続されていないため，モーション制御部とデ
ータ処理装置がデータの授受を行う場合には，モーショ
ン制御部とシーケンス処理部の間でデータの授受を行
い，その後，シーケンス処理部とデータ処理装置が交信
を行うため，モーション制御部，シーケンス処理部のデ
ータ交換に必要な処理が複雑になり，通信手段を設ける
必要があるという問題点があった。また，通信手段を用
いて，機器の外部に配線する必要があるため，外部から
の雑音の影響を受けやすく，信頼性に欠ける等の問題点
があった。

【００２５】また，モータを選択する際における切り換
えはリレーによって行うため，高速処理に不向きである
という問題点があった。また，スイッチがモータ動力
線，検出器ケーブルに取付けられており，リレー接点の
寿命およびモータの切り換えの度にモータ位置の現在値
の保持が不可能であるといった信頼性の点においても問
題点があった。また，同一サーボアンプで切り換えて制
御されるサーボモータは同時に制御することができず，
その制御における融通性にも欠けるという問題点があっ
た。

【００２６】さらに，モーション制御部とシーケンス処
理部を一体化し，モーション制御とシーケンス制御を実
行するコントローラにあっては，上記のように，サーボ
アンプ，シーケンス制御に使用する外部機器とのインタ
ーフェイス部がビルディングブロック形状で，各々をサ
ーボバス，シーケンサバスと接続するために，それぞれ
にベースユニットを用意する必要があり，ベースユニッ
トが２枚以上必要となる。このため，設置面積が大きく
なると共に，サーボバス，シーケンサバスのそれぞれを
配線する必要があるため，配線が複雑になるという問題
点があった。また，サーボバスに接続された４スロット
のベースユニット上でサーボアンプを２ユニットのみ使
用する場合でも，設置面積は４スロット分必要となり，
無駄なスペースが生じる等の問題点があった。

【００２７】この発明は，上記に鑑みてなされたもので
あって，モーション制御部，シーケンス処理部，データ
処理部を一体化し，デュアルポートメモリを用いて，各
機能ユニット間でデータ交換を高速，かつ，大容量化す
ると共に，信頼性を向上させることを第１の目的とす
る。

【００２８】また，この発明は，上記に鑑みてなされた
ものであって，モータ選択時における高速切り換え，お
よびモータ位置の現在値を保持し，信頼性を向上させる
ことを第２の目的とする。

【００２９】また，この発明は，上記に鑑みてなされた
ものであって，モーションバスとシーケンサバスとを切
り換え方式を実現して，経済性および省スペース化を図
ることを第３の目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，請求項１に係るコントローラにあっては，制御対
象となる被制御体の位置決め指令を演算するモーション
制御手段と，シーケンス演算を実行するシーケンス処理
手段と，制御指令データと動作状態データを処理するデ
ータ処理手段と，前記モーション制御手段と前記シーケ
ンス処理手段との間に配置され，データ交換を行うため
の第１のデュアルポートメモリと，前記モーション制御
手段と前記データ処理手段との間に配置され，データ交
換を行うための第２のデュアルポートメモリと，前記シ
ーケンス処理手段と前記データ処理手段との間に配置さ
れ，データ交換を行うための第３のデュアルポートメモ
リとを具備するものである。

【００３１】また，請求項２に係るコントローラにあっ
ては，位置決め指令を演算するモーション制御手段と，
前記モーション制御手段により選択され，指令信号が与
えられる複数のサーボアンプと，前記サーボアンプと１
対１で接続された被制御体とを具備するものである。

【００３２】また，請求項３に係るコントローラにあっ
ては，制御対象となる被制御体の位置決め指令を演算す
るモーション制御手段と，シーケンス演算を実行するシ
ーケンス処理手段と，前記モーション制御手段と接続さ
れるサーボバスと前記シーケンス処理手段と接続される
シーケンサバスとの入出力を切り換えるセレクタを所定
数配設したベースユニットとを具備するものである。

【００３３】

【作用】この発明に係るコントローラ（請求項１）は，
制御対象となる位置決め指令を演算するモーション制御
手段と，シーケンス処理を実行するシケーンス処理手段
と，制御指令や動作状態データ等を処理するデータ処理
手段との各々の間で実行されるデータ交換を第１，第２
あるいは第３のデュアルポートメモリを介して行うこと
により，大量のデータを高速に交換する。

【００３４】また，この発明に係るコントローラ（請求
項２）は，モーション制御手段から駆動される被制御体
の切り換えを高速化すると共に，サーボアンプとサーボ
モータの対応を１対１としてモータの現在値を保持し，
１つあるいは複数のモータに対して同時に位置指令を出
力する。

【００３５】また，この発明に係るコントローラ（請求
項３）は，モーション制御とシーケンス処理とを同時に
実行すると共に，セレクタによりサーボバスとシーケン
スバスとの入出力を切り換える。

【００３６】

【実施例】以下，この発明のコントローラについて，
〔実施例１〕，〔実施例２〕，〔実施例３〕の順に図面
を参照して詳細に説明する。

【００３７】〔実施例１〕図１は，実施例１に係るコン
トローラの構成を示すブロック図である。なお，図中に
おいて従来例と同一の符号のものは従来例と同一あるい
は相当する機能を有する。図１において，１はモーショ
ン制御部，２はシーケンス処理部，３はデータ処理部，
４はモーション制御部１とシーケンス処理部２とのデー
タ交換用デュアルポートメモリ，５はモーション制御部
１とデータ処理部３とのデータ交換用のデュアルポート
メモリ，６はシーケンス処理部２とデータ処理部３との
データ交換用のデュアルポートメモリ，７はモーション
制御部１，シーケンス処理部２，データ処理部３および
データ交換用のデュアルポートメモリ４，５，６とから
なるコントローラである。

【００３８】次に，以上のように構成されたコントロー
ラ７の動作について説明する。モーション制御部１は，
位置決め指令を演算し，サーボモータ１１ａ，１１ｂを
駆動するサーボアンプ部１０ａ，１０ｂに指令信号を出
力し，該サーボアンプ部１０ａ，１０ｂは制御対象とな
るサーボモータ１１ａ，１１ｂを駆動する。また，モー
ション制御部１は，位置決め指令の演算を実行する過程
で，デュアルポートメモリ４を介してシーケンス処理部
２と高速に，かつ，大量のデータ交換処理を実行するこ
とにより，モーション制御とシーケンス処理とがリアル
タイムに協調動作を行うことができる。

【００３９】また，同時に，モーション制御部１とデー
タ処理部３が，デュアルポートメモリ５を介して高速
に，かつ，大量のデータ交換処理を実行することによ
り，モーション制御部１がデータ処理部３からの制御指
令を受け付けてからリアルタイムに，制御対象となるサ
ーボモータ１１ａ，１１ｂの制御を行うことができる。
同様に，シーケンス処理部２はモーション制御部１，デ
ータ処理部３とデータ交換を行いながらシーケンス処理
を実行し，外部機器とのインターフェイス部１２ａ，１
２ｂとの入出力を実行し，外部機器のシーケンス制御を
実行する。同様に，データ処理部３はモーション制御部
１，シーケンス処理部２とデータ交換を行いながら，表
示器へのデータの表示，入出力機器とデータの授受，補
助記憶装置とのデータの授受，内部での演算処理等のデ
ータ処理を実行する。

【００４０】図２は，実施例１に係るモーション制御部
１の構成を示すブロック図である。図において，２１は
モーション制御を実行する演算処理装置，２２は演算処
理装置２１のプログラムメモリ，２３は演算結果等を格
納するデータメモリ，２４は演算処理装置２１がプログ
ラムメモリ２２，データメモリ２３の読み出し，書き込
みを実行する場合に使用するアドレス，データ，制御信
号等をまとめて表すバス，２５は演算処理装置２１のバ
ス２４とサーボバス８の接続を行うインターフェイス
部，２６は演算処理装置２１のバス２４とデュアルポー
トメモリ４のインターフェイス部，２７は演算処理装置
２１のバス２４とデュアルポートメモリ５のインターフ
ェイス部である。

【００４１】次に，以上のように構成されたモーション
制御部１の動作について説明する。演算処理装置２１は
プログラムメモリ２２の内容に基づいてデータメモリ２
３，デュアルポートメモリ４，５の内容を読み出し，デ
ータメモリ２３，デュアルポートメモリ４，５に書き込
みを行いながらサーボアンプ部１０ａ，１０ｂに対して
指令信号を出力し，サーボモータ１１ａ，１１ｂの制御
を実行する。ここで，演算処理装置２１がデュアルポー
トメモリ４，５の読み出し，書き込みを実行する場合
に，演算処理装置２１はプログラムメモリ２２，データ
メモリ２３の読み出し，書き込みを実行する場合と同様
に，インターフェイス部２６，２７を介して直接読み出
し，書き込みを実行する。

【００４２】また，シーケンス処理部２およびデータ処
理部３は，上記モーション制御部１と同様の構成を有
し，シーケンス処理部２，データ処理部３内部の演算処
理装置は，それぞれデュアルポートメモリ４，５に対し
て直接，読み出し，書き込みを実行する。

【００４３】次いで，モーション制御部１がサーボモー
タ１１ａ，１１ｂを駆動する場合に，サーボモータ１１
ａ，１１ｂの負荷が変動したときに，サーボモータ１１
ａ，１１ｂを駆動するパラメータを変更することによっ
て，サーボモータ１１ａ，１１ｂの応答が負荷によって
変わらないようにすることを例にとって動作の説明を行
う。ここで，モーション制御部１は，サーボモータ１１
ａ，１１ｂの負荷の変動によってパラメータを変更する
演算処理を行う機能をもたないものとし，パラメータの
変更を行うための演算処理はデータ処理部３が行うもの
とする。

【００４４】また，モーション制御部１がサーボアンプ
部１０ａ，１０ｂに出力した位置指令に対するサーボモ
ータ１１ａ，１１ｂの実際の現在位置のずれをサーボモ
ータ１１ａ，１１ｂの応答の変動の例とする。また，負
荷の変動によらず，位置指令に対するサーボモータ１１
ａ，１１ｂの現在位置のずれを一定の範囲内に抑える場
合を例とする。

【００４５】モーション制御部１内部の演算処理装置２
１は，デュアルポートメモリ５の内容を読み出し，その
内容に基づいてサーボモータ１１ａ，１１ｂを駆動する
パラメータの変更を行い，そのパラメータに基づいてサ
ーボモータ１１ａ，１１ｂの制御を実行する。同時に，
モーション制御部１は，サーボモータ１１ａ，１１ｂに
対する位置指令とサーボモータ１１ａ，１１ｂの現在位
置をデュアルポートメモリ５に書き込む。

【００４６】データ処理部３は，デュアルポートメモリ
５からモーション制御部１が書き込んだ位置指令とサー
ボモータ１１ａ，１１ｂの現在位置を読み出し，位置指
令とサーボモータ１１ａ，１１ｂの現在位置のずれが一
定範囲内となるように，サーボモータ１１ａ，１１ｂを
駆動するパラメータを算出する演算処理を実行し，モー
ション制御部１に対するパラメータの変更内容をデュア
ルポートメモリ５に書き込む。

【００４７】したがって，上記実施例により，モーショ
ン制御部１とデータ処理部３は相互にデータ交換を行
い，データ交換の方法は，それぞれの演算処理装置がデ
ュアルポートメモリに書き込み，読み出しを実行するこ
とにより実現しているため，大量のデータを高速に交換
することができ，サーボモータの応答性を高めることが
実現できる。同様に，データ処理部３はシーケンス処理
部２とデュアルポートメモリ６を介して高速，かつ，大
量にデータの交換を行い，モーション制御部１に対して
と同様に各種のデータをリアルタイムにシーケンス処理
部２と授受を行う。

【００４８】このようにして，モーション制御部１，シ
ーケンス処理部２，データ処理部３がそれぞれの処理を
分担して実行し，データの交換はデュアルポートメモリ
によって実行するため，データ交換に複雑な処理を必要
としないため，モーション制御，シーケンス制御，デー
タ処理を高速に処理する。また，デュアルポートメモリ
を介してデータの交換を行うために，各部の処理プログ
ラムが容易に作成することができる。

【００４９】〔実施例２〕図３は，実施例２に係るコン
トローラのシステム構成を示すブロック図である。図に
おいて，１はモーション制御部，１０ａ〜１０ｐはサー
ボアンプ部，３１ａ〜３１ｐはサーボモータ，８はモー
ション制御部１とサーボアンプ部１０ａ〜１０ｐを接続
するサーボバス，３２ａ〜３２ｐはサーボアンプ部１０
ａ〜１０ｐからサーボモータ３１ａ〜３１ｐへの動力
線，３３ａ〜３３ｐは検出器３３ａ〜３３ｐとサーボア
ンプ部１０ａ〜１０ｐを接続する検出器ケーブル，３４
ａ〜３４ｐはそれぞれサーボモータ３１ａ〜３１ｐに取
付けられた検出器である。

【００５０】図４は，実施例２に係るモーション制御部
１，サーボアンプ部１０ａの構成を示すブロック図であ
る。図において，２１はモーション制御部１の演算処理
装置，２２は演算処理装置２１のプログラムメモリ，２
３は演算処理装置２１のデータメモリ，３５はサーボア
ンプ部１０ａの演算処理装置，３７はサーボアンプ部１
０ａのプログラムメモリ，３８はサーボアンプ部１０ａ
のデータメモリ，３９は検出器３４ａとのインターフェ
イス部およびサーボアンプ部１０ａの演算処理装置３５
から書き込まれた指令値に基づいて電力変換する電力変
換部，３６はサーボアンプ部１０ａの演算処理装置３５
とサーボバス８に接続されたデュアルポートメモリであ
る。また，サーボアンプ１０ｂ〜１０ｐも同様に構成さ
れている。

【００５１】また，モーション制御部１内部の演算処理
装置２１のメモリ領域は，図５に示すように設定され
る。図５において，ＭＡ１はプログラムメモリ，ＭＡ２
はデータメモリ，ＭＡ３〜ＭＡ１８はサーボアンプ部１
０ａ〜１０ｐに位置指令を書き込む領域に設定される。

【００５２】次に，以上のように構成されたコントロー
ラの動作について説明する。モーション制御部１におい
て，データメモリ２３に動作させるサーボモータの選
択，サーボモータの動作パターン等が格納されており，
プログラムメモリ２２にはデータメモリ２３の内容に基
づいて，サーボアンプ部を選択し，該サーボアンプ部に
与える位置指令を算出し，その位置指令をメモリ領域Ｍ
Ａ３〜ＭＡ１８に書き込むプログラムが格納されている
ものとする。演算処理装置２１がメモリ領域ＭＡ３にデ
ータを書き込むと，そのデータはサーボバス８を介して
サーボアンプ部１０ａのデュアルポートメモリ３６に書
き込まれる。

【００５３】サーボアンプ部１０ａにおいて，プログラ
ムメモリ３７にはデュアルポートメモリ３６に書き込ま
れたデータ，検出器３４ａとのインターフェイス部に格
納されているサーボモータの位置情報等に基づいて指令
値を算出し，電力変換部３９に指令信号を出力してサー
ボモータの制御を実行するプログラムが格納されている
とする。演算処理装置３５は，上記プログラムの基づい
てサーボモータの制御を実行する。

【００５４】ここで，例えば，モーション制御部１内部
の演算処理装置２１は，同時に８軸のサーボモータの位
置指令の算出を行う能力を有するものである。データメ
モリ２２の内容が，サーボモータ３１ａ〜３１ｈを駆動
し，次に，サーボモータ３１ｉ〜３１ｐを駆動する場合
には，演算処理装置２１は，サーボモータ３１ａ〜３１
ｈに対する位置決めの演算を実行し，位置指令をＭＡ３
〜ＭＡ１０に書き込む。上記動作によりサーボモータ３
１ａ〜３１ｈの位置決め動作が完了すると，同様にして
位置指令をＭＡ１１〜ＭＡ１８に書き込む。同様にし
て，サーボアンプ部１０ｉ〜１０ｐは，サーボモータ３
１ｉ〜３１ｐの制御を実行する。

【００５５】そして，前述のようにシステム構成された
コントローラにおいて，上記のような動作を行うこと
で，モーション制御部がその都度駆動させるサーボモー
タを最大８軸選択し，それぞれのサーボアンプ部に指令
を与えることになる。したがって，モーション制御部が
指令を与えるサーボアンプ部を切り換えることで，駆動
させるサーボモータの切り換えを実現している。

【００５６】換言すると，モーション制御部より位置指
令を与えるサーボアンプを，複数のサーボアンプより選
択することにより，例えば，最大１６軸のサーボモータ
のうち８軸のサーボモータの独立運転が可能であり，１
つのサーボアンプに１つのサーボモータが取り付けてあ
るので，検出器からの信号は常に確保されているため，
切り換え毎の現在値の破壊もなく，現在値の保持が可能
となる。また，サーボアンプの選択の際にスイッチを介
していないので制御軸の切り換えが高速に行うことがで
き，しかも，ハードウェア的な寿命の低下も回避するこ
とができる。

【００５７】〔実施例３〕図６は，実施例３に係るコン
トローラの構成を示すブロック図である。図において，
１はモーション制御部，２はシーケンス処理部，４１は
サーボバス８とシーケンサバス９に接続されバス切換回
路４２ａ〜４２ｄを内蔵し，サーボアンプ部４３ａ，４
３ｂあるいはシーケンス処理部の入出力インターフェイ
ス部４３ｃ，４３ｄに接続可能なバス４４ａ〜４４ｄを
有するベースユニット，４３ａ，４３ｂはモーション制
御部１からの指令に基づき制御対象となるサーボモータ
を駆動するサーボアンプ部であり，ビルディングブロッ
ク形状をなしている。

【００５８】また，４４ａ〜４４ｄはベースユニット４
１とサーボアンプ部，あるいは，シーケンス処理部とシ
ーケンス制御される対象となる外部機器とのインターフ
ェイス部を接続するバス，４９ａ〜４９ｄはサーボアン
プ部とシーケンス処理部の入出力インターフェイス部の
何れかがベースユニットに装着されたかを識別するため
の制御信号である。

【００５９】図７および図８は，サーボバス８とシーケ
ンサバス９のバス切換回路の詳細構成を示す回路図であ
る。図において，４２ａ〜４２ｄは制御信号４９ａ〜４
９ｄの電圧レベルが０Ｖであった場合に，Ａに接続され
たバスをＣに接続されたバスに接続し，制御信号４９ａ
〜４９ｄの電圧レベルが５Ｖであった場合に，Ｂに接続
されたバスをＣに接続されたバスに接続するバスのバス
セレクタである。また，バスセレクタ４２ａ〜４２ｄの
Ａのサーボバス８に接続されており，バスセレクタ４２
ａ〜４２ｄのＢはシーケンサバス９に接続されている。

【００６０】また，４７はベースユニット４１に装着さ
れたユニットがサーボアンプ部４３ａであった場合に
は，識別信号４９ａの電圧レベルが０Ｖとなることを示
し，４８はベースユニット４１に装着されたユニットが
シーケンス処理部の入出力インターフェイス部４３ｃで
あった場合には識別信号４９ｃの電圧レベルが５Ｖとな
ることを示している。また，サーボアンプ部４３ｂ〜４
３ｄの場合についても同様である。

【００６１】次に，上記図６のように構成されたコント
ローラの動作について説明する。ベースユニット４１は
サーボバス８とシーケンサバス９に接続されており，ベ
ースユニットにはサーボアンプ部４３ａ，４３ｂあるい
はシーケンス処理部の入出力インターフェイス部４３ｃ
が装着され，コントローラ７はサーボアンプ部４３ａ，
４３ｂに接続された制御対象となるサーボモータの位置
決め制御，およびシーケンス処理部の入出力インターフ
ェイス部４３ｃに接続された外部機器のシーケンス制御
を実行する。なお，上記例においては，ベースユニット
４１は４ユニット装着可能とする。

【００６２】ここで，ベースユニット４１にサーボアン
プ部４３ａ，４３ｂとシーケンス処理部の入出力インタ
ーフェイス部４３ｃの何れが装着されたかを識別し，各
々のユニットをそれぞれサーボバス８，シーケンサバス
９に接続する方式は以下の通りである。ベースユニット
４１にサーボアンプ部４３ａ，４３ｂが接続された場合
には，サーボアンプ部４３ａ，４３ｂはバス４４ａ，４
４ｂを介してベースユニット４１と接続される。

【００６３】ここで，サーボアンプ部４３ａ，４３ｂが
ベースユニット４１に装着された場合には，制御信号４
９ａの電圧レベルは図７に示すように，０Ｖとなる。バ
スセレクタ４２ａは制御信号４９ａの入力が０Ｖである
ので，バスセレクタ４２ａのＡに接続されたサーボバス
８をバスセレクタ４２ａのＣに接続されたバス４４ａと
接続する。このようにしてモーション制御部１とサーボ
アンプ部４３ａがサーボバス８を介して接続され，モー
ション制御部１は制御対象となるサーボモータの位置決
め制御を実行する。

【００６４】ベースユニット４１に装着されたユニット
がシーケンス処理部の入出力インターフェイス部４３ｃ
であった場合には，図８に示すようにバスセレクタ４２
ｃに入力される制御信号４９ｃが５Ｖとなるので，上記
の場合と同様にしてバスセレクタ４２ｃにおいてシーケ
ンサバス９とバス４４ｃが接続されシーケンス処理部２
とシーケンス処理部の入出力インターフェイス部４３ｃ
がシーケンサバス９を介して接続され，シーケンス処理
部２はシーケンス制御を実行する。このようにして，一
枚のベースユニットに，異なったバスを有するビルディ
ングブロックタイプのユニットを装着することが可能と
なり，融通性のあるシステム構築を実現することができ
る。

【００６５】また，図６に示すように，ベースユニット
４１はサーボアンプあるいはシーケンス処理部の入出力
インターフェイス部を，合計４ユニット装着可能である
とする。このとき，従来例の図１２と同様に，サーボア
ンプ部を２ユニット，シーケンス処理部の入出力インタ
ーフェイス部を２ユニット装着する場合には，従来例と
は異なり，ベースユニットに何れのユニットも装着する
ことが可能であるため，一枚のベースユニットのみでシ
ステムを構築することが可能となり，設置スペースの削
減，配線の簡素化を図ることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように，この発明に係るコ
ントローラ（請求項１）によれば，制御対象となる位置
決め指令を演算するモーション制御手段と，シーケンス
処理を実行するシケーンス処理手段と，制御指令や動作
状態データ等を処理するデータ処理手段との各々の間で
実行されるデータ交換を，第１，第２あるいは第３のデ
ュアルポートメモリを介して行うことにより，大量のデ
ータを高速に交換することができると共に，データ交換
における通信手段を不要とし，さらに，デュアルポート
メモリを介してデータ交換を行うため，モーション制御
手段，シーケンス処理手段，データ処理手段の各部にお
けるデータの随時読み出し，書き込みが可能なリアルタ
イム性の高いプログラムを容易に作成することができ
る。

【００６７】また，この発明に係るコントローラ（請求
項２）によれば，モーション制御手段から駆動されるモ
ータの切り換えを高速化することができると共に，サー
ボアンプとサーボモータの対応を１対１としてモータの
現在値を保持することが可能となり，さらに，１つある
いは複数のモータに対して同時に位置指令を出力するこ
とができる。

【００６８】また，この発明に係るコントローラ（請求
項３）よれば，モーション制御とシーケンス処理とを同
時に実行すると共に，セレクタによりサーボバスとシー
ケンスバスとの入出力を切り換える構成を一体化したた
め，制御盤内における省スペース化および配線の簡素化
が実現し，経済性や融通性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係るコントローラの構成を示すブロ
ック図である。

【図２】実施例１に係るモーション制御部の構成を示す
ブロック図である。

【図３】実施例２に係るコントローラのシステム構成を
示すブロック図である。

【図４】実施例２に係るモーション制御部およびサーボ
アンプ部の構成を示すブロック図である。

【図５】実施例２に係るモーション制御部内部の演算処
理装置のメモリ領域を示す説明図である。

【図６】実施例３に係るコントローラの構成を示すブロ
ック図である。

【図７】実施例３に係るモーションバスとシーケンサバ
スのバス切換回路の詳細構成を示す回路図である。

【図８】実施例３に係るモーションバスとシーケンサバ
スのバス切換回路の詳細構成を示す回路図である。

【図９】従来に係るコントローラの構成を示すブロック
図である。

【図１０】従来に係るモーション制御部の細部構成を示
すブロック図である。

【図１１】従来に係る１つのサーボアンプ部に対し，２
つのサーボモータが接続された装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１２】従来に係るコントローラの構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ モーション制御部 ２ シーケンス処理部 ３ データ処理部 ４〜６ デュアルポートメモリ ７ コントローラ ８ サーボバス ９ シーケンサバス １０ａ〜ｈ サーボアンプ部 １２ａ〜ｃ シーケンサのインターフェイス部 ４１ ベースユニット ４２ａ〜ｄ バスセレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 雄治 名古屋市北区東大曽根町上五丁目1071番地 三菱電機エンジニアリング株式会社名古 屋事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象となる被制御体の位置決め指令
   を演算するモーション制御手段と，シーケンス演算を実
   行するシーケンス処理手段と，制御指令データと動作状
   態データを処理するデータ処理手段と，前記モーション
   制御手段と前記シーケンス処理手段との間に配置され，
   データ交換を行うための第１のデュアルポートメモリ
   と，前記モーション制御手段と前記データ処理手段との
   間に配置され，データ交換を行うための第２のデュアル
   ポートメモリと，前記シーケンス処理手段と前記データ
   処理手段との間に配置され，データ交換を行うための第
   ３のデュアルポートメモリとを具備することを特徴とす
   るコントローラ。
2. 【請求項２】 位置決め指令を演算するモーション制御
   手段と，前記モーション制御手段により選択され，指令
   信号が与えられる複数のサーボアンプと，前記サーボア
   ンプと１対１で接続された被制御体とを具備することを
   特徴とするコントローラ。
3. 【請求項３】 制御対象となる被制御体の位置決め指令
   を演算するモーション制御手段と，シーケンス演算を実
   行するシーケンス処理手段と，前記モーション制御手段
   と接続されるサーボバスと前記シーケンス処理手段と接
   続されるシーケンサバスとの入出力を切り換えるセレク
   タを所定数配設したベースユニットとを具備することを
   特徴とするコントローラ。