JP2005218240A - Motor controller system and motor system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はモータコントローラシステムおよびモータシステムに係り、特に、複数のモータをモータコントローラを用いて制御するためのモータコントローラシステムおよびモータシステムにおいて、設置配線量を大幅に軽減し、それにより誤配線の防止、配線重量の軽減、配線工数の削減、コスト低減を可能とする、モータコントローラシステムおよびモータシステムに関する。 The present invention relates to a motor controller system and a motor system, and in particular, in a motor controller system and a motor system for controlling a plurality of motors using a motor controller, the amount of installation wiring is greatly reduced, thereby preventing erroneous wiring. The present invention relates to a motor controller system and a motor system that can reduce wiring weight, reduce wiring man-hours, and reduce costs.
従来、複数のモータが制御機能からの制御を受けるべく構成されたモータシステムにおいて各モータの駆動を制御する場合、制御機能であるパーソナルコンピュータやシーケンサ等の付近に設置された各モータ用のモータコントローラのそれぞれについて、電源、信号ケーブル、モータへの動力線、エンコーダ信号線など、多量の配線が必要であった。 Conventionally, when controlling the drive of each motor in a motor system configured to receive control from a control function, a motor controller for each motor installed in the vicinity of a personal computer or sequencer that is the control function For each of these, a large amount of wiring such as a power source, a signal cable, a power line to the motor, and an encoder signal line was required.
図5は、従来のモータシステムの例を示す構成図である。図において従来のモータシステムは、モータ300A、300B、300C、・・・をそれぞれ制御するためのモータコントローラ230A、230B、230C、・・・が、それぞれ、パーソナルコンピュータ等のシリアル信号発生装置200に接続され、各モータコントローラ230A等は直流電源400に並列接続され、各モータコントローラ230A等とモータ300A等との間はケーブル900A、900B、900C、・・・により接続され、また適宜、エンコーダ330A等がモータ300A等に併設されて、ケーブル930A等によりモータコントローラ230A等とモータ300a等等に接続される構成であった。モータコントローラ230A等はみなシリアル信号発生装置200の近傍に設置され、それぞれについて電源、信号ケーブル、モータへの動力線、エンコーダ信号線の配線を、各制御対象のモータ300A等にまでの長い距離に亘って設ける必要があった。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional motor system. In the figure, in the conventional motor system,
このようなモータシステムの構成に関する先行技術の状況を把握するため、下記により検索調査を行った。
使用データベース:特許電子図書館(特許庁)
使用検索メニュー:特許実用新案公報テキスト検索
検索条件:(発明の名称=モータ)*(要約+請求の範囲=制御*線*コントローラ *シリアル)
対象公報:特許公開公報、特許公報、実用新案公開公報、実用新案公報
検索日:平成16年1月19日
In order to grasp the state of the prior art related to the configuration of such a motor system, a search survey was conducted as follows.
Database used: Patent Electronic Library (Japan Patent Office)
Usage search menu: Patent utility model gazette text search Search condition: (Invention name = Motor) * (Summary + Claim = Control * Line * Controller * Serial)
Subject Gazette: Patent Gazette, Patent Gazette, Utility Model Publication Gazette, Utility Model Gazette Search Date: January 19, 2004
その結果、下記の検索調査結果を得た。
検索結果:特許公開公報7件、特許公報1件、 計8件
検索された8文献は次の通りである。
1.特開2002−175103 モータ等の制御ユニットとデジタル通信路とを接続するコネクタ装置
2.特開2001−042923 モータマルチリレー及びプラント監視制御システム
3.特開2000−262014 アンプ一体型モータ及びモータ・アンプの群管理制御システム
4.特開平11−299291 多軸モータ制御装置
5.特開平06−141550 インバータ装置及びモータ制御システム
6.特表2003−500996 電気モータの駆動方法、およびこの方法を実施するための電気モータ
7.特表2002−518979 電気モータを備える構成体
8.特許第2726339号 サーボモータ装置
As a result, the following search survey results were obtained.
Search results: 7 patent publications, 1 patent publication, 8 documents in total.
1. JP, 2002-175103, A Connector device for connecting a control unit such as a motor and a digital communication path. JP-A-2001-042923 Motor multi-relay and plant monitoring control system JP-A-2000-262014 Amplifier integrated motor and motor / amplifier group management control system JP-A-11-299291 Multi-axis motor control device Inverter device and motor control system Special table 2003-500996 Driving method of electric motor, and electric motor for carrying out this method Special table 2002-518979 Constituent body provided with electric motor8. Patent No. 2726339 Servo motor device
これらのうち特開2000−262014(特許文献1)に開示されている提案は、配線省力化のためにLANを用いたアンプ一体型モータの制御方法にかかるものであり、コントローラと各アンプ一体型モータとの間はシリアル通信により接続される。また、特開平11−299291(特許文献2)に開示されている提案もまた、各ユニット間の通信をシリアルとして省線化するというものである。 Among these, the proposal disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-262014 (Patent Document 1) relates to a method for controlling an amplifier-integrated motor using a LAN for labor saving wiring. The motor is connected with serial communication. In addition, the proposal disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-299291 (Patent Document 2) also saves communication between units as serial.
しかし、これら2件の先行技術はいずれも、コントローラとモータ等との間をシリアル通信により接続するものであり、配線省力化が高度になされているとはいえず、その効果は十分とはいえない。 However, both of these two prior arts connect the controller and the motor etc. by serial communication, and it cannot be said that the labor saving of the wiring is advanced and the effect is sufficient. Absent.
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を除き、設置配線量を大幅に軽減することができ、それにより誤配線の防止、配線重量の軽減、配線工数の削減、コスト低減を可能とする、モータコントローラシステムおよびモータシステムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that the amount of installed wiring can be greatly reduced except for the above-mentioned problems of the prior art, thereby preventing erroneous wiring, reducing the weight of wiring, reducing the number of wiring steps, and reducing the cost. A motor controller system and a motor system are provided.
本願発明者は上記課題について検討した結果、モータ駆動用の動力線により伝送される電圧に処理を施してモータ制御機能を持たせることによって上記課題の解決が可能であることを見出し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明は、以下のとおりである。 As a result of examining the above problems, the inventor of the present application has found that the above problems can be solved by processing the voltage transmitted by the power line for driving the motor to provide a motor control function. It came. That is, the invention claimed in the present application as means for solving the above problems is as follows.
(1) 制御側コントローラと、動力線を介してこれに接続する一または二以上の駆動側コントローラとからなるモータコントローラシステムであって、該制御側コントローラは、モータへ供給される電源電圧と、ならびにモータの駆動を制御するために生成された、該動力線により伝送可能な制御信号とを、該動力線を介して該駆動側コントローラへ送り、該駆動側コントローラは、該電源電圧および該制御信号を受けてこれらを分離して取り出し、かかる構成により、該駆動側コントローラは、これに接続されたモータに対して駆動電圧と駆動制御信号を供給できることを特徴とする、モータコントローラシステム。
(2) 前記動力線により伝送可能な制御信号は、前記制御側コントローラに供給されるシリアル信号により電源電圧が極性反転されることによって生成されることを特徴とする、(1)に記載のモータコントローラシステム。
(3) 前記電源電圧および制御信号の分離と取り出しは、整流回路によりなされることを特徴とする、(1)または(2)に記載のモータコントローラシステム。
(4) 前記制御信号の分離と取り出しは、前記整流回路前段における電圧が駆動制御信号として取り出されるものであることを特徴とする、(3)に記載のモータコントローラシステム。
(5) 前記駆動側コントローラには、前記モータの駆動状態や位置に係る信号を受けて、これを、前記動力線を介して前記制御側コントローラに伝送可能な負荷信号とするするための負荷信号発生用抵抗が設けられ、該制御側コントローラには、該負荷信号を検出するための負荷信号検出回路が設けられていることを特徴とする、(4)に記載のモータコントローラシステム。
(1) A motor controller system comprising a control-side controller and one or more drive-side controllers connected to this via a power line, the control-side controller including a power supply voltage supplied to the motor, And a control signal generated to control the drive of the motor, which can be transmitted by the power line, is sent to the drive-side controller via the power line, and the drive-side controller sends the power supply voltage and the control A motor controller system that receives signals and separates them, and with this configuration, the drive-side controller can supply a drive voltage and a drive control signal to a motor connected thereto.
(2) The motor according to (1), wherein the control signal that can be transmitted by the power line is generated by reversing the polarity of a power supply voltage by a serial signal supplied to the control-side controller. Controller system.
(3) The motor controller system according to (1) or (2), wherein the power supply voltage and the control signal are separated and extracted by a rectifier circuit.
(4) The motor controller system according to (3), wherein the control signal is separated and extracted by extracting a voltage in the previous stage of the rectifier circuit as a drive control signal.
(5) A load signal for receiving a signal related to the driving state or position of the motor and making it a load signal that can be transmitted to the control side controller via the power line. The motor controller system according to (4), wherein a generating resistor is provided, and the controller on the control side is provided with a load signal detection circuit for detecting the load signal.
(6) 前記制御側コントローラは、これに供給されるシリアル信号を受けてこれに演算処理を施す制御側演算回路と、該制御側演算回路からの信号を受けて電源電圧の極性を反転して制御信号を生成するための極性反転回路と、モータへ供給される直流電源電圧とを備え、かつ、該制御信号と該電源電圧とを前記駆動側コントローラに伝送するための動力線が接続されてなり、前記駆動側コントローラは、該動力線を介して伝送される該制御信号ならびに電源電圧を分離して取り出すための整流回路と、該制御信号ならびに電源電圧を受けてこれに演算処理を施す駆動側演算回路とが備えられてなる、
ことを特徴とする、(4)に記載のモータコントローラシステム。
(7) 前記駆動側コントローラにはさらに、接続されるモータからの駆動状態や位置に係る信号を負荷信号とすることのできる負荷信号発生用抵抗が設けられ、前記駆動側演算回路に接続された、該負荷信号発生用抵抗駆動のための駆動回路ならびに制御電源とが備えられ、前記制御側コントローラには、該負荷信号を検出するための負荷信号検出回路が前記制御側演算回路に接続して設けられていることを特徴とする、(6)に記載のモータコントローラシステム。
(8) 前記駆動側コントローラは前記制御側コントローラ一基に対して二以上が接続され、前記動力線は、一対二本であることを特徴とする、(1)ないし(7)のいずれかに記載のモータコントローラシステム。
(6) The control-side controller receives a serial signal supplied thereto and performs arithmetic processing on the serial signal, and receives a signal from the control-side arithmetic circuit and inverts the polarity of the power supply voltage. A polarity inversion circuit for generating a control signal and a DC power supply voltage supplied to the motor, and a power line for transmitting the control signal and the power supply voltage to the drive-side controller are connected The drive-side controller includes a rectifier circuit for separating and extracting the control signal and the power supply voltage transmitted via the power line, and a drive for receiving the control signal and the power supply voltage and performing arithmetic processing thereon. Side arithmetic circuit,
The motor controller system according to (4), wherein
(7) The drive-side controller is further provided with a load signal generating resistor capable of using a signal related to a drive state or position from a connected motor as a load signal, and connected to the drive-side arithmetic circuit. A drive circuit for driving the load signal generating resistor and a control power supply, and the control-side controller has a load signal detection circuit for detecting the load signal connected to the control-side arithmetic circuit. The motor controller system according to (6), wherein the motor controller system is provided.
(8) In any one of (1) to (7), two or more of the drive-side controllers are connected to the control-side controller, and the power lines are one to two. The motor controller system described.
(9) (1)ないし(8)のいずれかに記載のモータコントローラシステムと、該モータコントローラシステムを構成する前記駆動側コントローラに接続されたモータと、前記制御側コントローラに接続されたモータ制御用のシリアル信号発生装置とからなる、モータシステム。
(10) 前記制御側コントローラは前記シリアル信号発生装置と近接してまたはこれに外付けもしくは内蔵されて接続されて、これらにより制御側領域が構成され、前記駆動側コントローラは前記モータと近接してまたはこれに外付けもしくは内蔵されて接続されて、これらにより駆動側領域が構成され、両領域間は動力線のみにより接続されていることを特徴とする、(9)に記載のモータシステム。
(11) 前記シリアル信号発生装置はコンピュータ、シーケンサまたは演算回路であることを特徴とする、(9)または(10)に記載のモータシステム。
(9) The motor controller system according to any one of (1) to (8), a motor connected to the drive-side controller constituting the motor controller system, and a motor control connected to the control-side controller A motor system comprising a serial signal generator.
(10) The control-side controller is connected to the serial signal generator close to or externally or built in the serial signal generator, thereby forming a control-side region, and the drive-side controller is close to the motor Alternatively, the motor system according to (9), characterized in that a drive side region is configured by being externally attached to or incorporated in the drive region, and the two regions are connected only by a power line.
(11) The motor system according to (9) or (10), wherein the serial signal generator is a computer, a sequencer, or an arithmetic circuit.
本発明のモータコントローラシステムおよびモータシステムは上述のように構成されて、モータへの給電と制御信号伝送をそれぞれ別のラインにより行う必要がなくなるため、これによれば、設置配線量を従来と比較して大幅に軽減することができる。そして、それにより配線重量が軽減され、配線作業を大いに容易化することができる。また、長い距離の設置が必要な配線は動力線のみとなり、配線構成が簡素化されるため、誤配線を有効に防止することができる。そして、これらの効果によって配線工数を削減することができ、コストを低減することができる。 The motor controller system and the motor system of the present invention are configured as described above, and it is not necessary to perform power feeding and control signal transmission to the motor through separate lines. Can be greatly reduced. As a result, the weight of the wiring is reduced, and the wiring work can be greatly facilitated. Moreover, the wiring that needs to be installed over a long distance is only the power line, and the wiring configuration is simplified, so that erroneous wiring can be effectively prevented. These effects can reduce the wiring man-hours and reduce the cost.
特に、最低2本の配線のみによって多数のモータの制御、多軸制御が可能ともなるため、モータシステム自体の軽量化も実現でき、また、コストを大いに削減できる。 In particular, since it is possible to control a large number of motors and multi-axis control with only a minimum of two wires, the motor system itself can be reduced in weight and the cost can be greatly reduced.
また、制御側コントローラはシリアル信号発生装置に近接してもしくは一体に、駆動側コントローラはモータに近接してもしくは一体に、それぞれ設けられることにより、保守管理の要所となる各制御要素について、それらと直接接続される装置に近いもしくは同一の場所で保守・点検作業を行うことができるため、保守管理上も作業性、効率がよい。 The control-side controller is provided close to or integrally with the serial signal generator, and the drive-side controller is provided close to or integrally with the motor. Maintenance / inspection work can be performed near or in the same place as the equipment directly connected to the system, so that workability and efficiency are good in terms of maintenance management.
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
図1は、本発明モータコントローラシステムの基本構成を示す説明図である。図において本モータコントローラシステム1は、制御側コントローラ2と、動力線9を介してこれに接続する一または二以上の駆動側コントローラ3とからなるものであって、該制御側コントローラ2は、モータへ供給される電源電圧と、ならびにモータの駆動を制御するために生成された、該動力線9により伝送可能な制御信号とを、該動力線9を介して該駆動側コントローラ3へ送り、該駆動側コントローラ3は、該電源電圧および該制御信号を受けてこれらを分離して取り出し、かかる構成により、該駆動側コントローラ3は、これに接続されたモータ30に対して駆動電圧と駆動制御信号を供給できる構成であることを、基本とする((1)の発明)。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the basic configuration of the motor controller system of the present invention. In the figure, the
接続される該駆動側コントローラ3は一のみであっても、また二以上であってもよい。図では二が接続されているが、もちろん三以上でも接続でき、複数のモータ制御に対して有効に用いることができる。
Only one drive-
図において、上述のモータへ電源電圧の供給は、電源電圧供給部4により、また、モータの駆動を制御するための該動力線9による伝送可能な制御信号の生成は、制御信号生成部5により、それぞれ行うことができる。また、該駆動側コントローラ3における該電源電圧および該制御信号の分離・取り出しは制御信号取り出し部6により行うことができる。具体的な例としては、後述するように、該電源電圧供給部4としては直流電源電圧を、該制御信号生成部5としては極性反転回路を、また該制御信号取り出し部6としては整流回路を、それぞれ用いることができる。
In the figure, the power supply voltage is supplied to the motor by the power supply voltage supply unit 4, and the control signal that can be transmitted by the
本発明のモータコントローラシステム1が図5に示したような従来のモータコントローラ230A等と比較して構成上大きく異なる点の一つは、モータ制御のためのコントローラの機能が動力線を介して分散されていることである。すなわち、コンピュータ等のシリアル信号発生装置20側に設けられ、該シリアル信号発生装置20からのシリアル信号を受けてこれを処理して動力線9を介して送り出す制御側コントローラ2と、モータ30、30、…(以下、単に「30」とする。)側に設けられ、モータ30の駆動および制御のための信号をモータに供給する駆動側コントローラ3と、である。
One of the major differences between the
また、モータコントローラとして該シリアル信号発生装置20からシリアル信号を受けるのは一の制御側コントローラ2のみでよく、ここからすべての駆動側コントローラ3に対する給電を、並列的に、動力線9を介してなすことができる構成である。
Further, only one control-side controller 2 needs to receive a serial signal from the
図1において本モータコントローラシステム1は上述のように構成されているため、該制御側コントローラ2においては、電源電圧供給部4による電源電圧が該動力線9によりモータ30側へ供給され、また、モータの駆動を制御するために制御信号生成部5により生成された制御信号が、該動力線9により該駆動側コントローラ3へ伝送され、該駆動側コントローラ3においては、伝送された該電源電圧および該制御信号を受けて、これらが制御信号取り出し部6により分離されて取り出され、これに接続されたモータ30に対して駆動電圧と駆動制御信号が供給される。
In FIG. 1, the
本システム1においては、シリアル信号発生装置20からの配線によりシリアル信号を受けるモータコントローラは、制御側コントローラ2のみとすることができ、また、モータ30に対する配線はこれに接続する駆動側コントローラ3のみからなすものとすることができる。そしてその間の伝送は、動力線9のみによってなすことができる。
In this
したがって、シリアル信号発生装置20から離隔した位置に分散してモータ30が設けられ、これに対する電力供給と駆動制御を行う場合、その直接的な機能を担う駆動側コントローラ3はモータ30の近傍に設置することができ、あるいはまたモータ30に内蔵もしくは外付けすることができ、モータコントローラからモータへの配線を相当軽減することができる。また、制御側コントローラ2は一台のみの設置で足り、しかもシリアル信号発生装置20の近傍に設置、あるいは該装置20に内蔵もしくは外付けすることができ、ここでも配線を相当軽減することができる。
Therefore, the
図1で、本モータコントローラシステム1においては、前記動力線9により伝送可能な制御信号は、前記シリアル信号発生装置20から前記制御側コントローラ2に供給されるシリアル信号により、電源電圧を、制御信号生成部5において極性反転させることにより生成することができる((2)の発明)。すなわち、後述する極性反転回路を用いることにより、入力されたシリアル信号に基づいて、電源電圧の正負の周期的な反転がなされ、必要な制御信号を生成することができる。
In FIG. 1, in the
図2は、本発明モータコントローラシステムの一部である駆動側コントローラの構成例を示す回路図である。図において、本モータコントローラシステムは、前記電源電圧および制御信号の分離と取り出しは、整流回路36によりなされるものとすることができる((3)の発明)。そして該制御信号の分離と取り出しは、該整流回路36前段における電圧が駆動制御信号として取り出されることによって行うものとすることができる((4)の発明)。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive-side controller that is a part of the motor controller system of the present invention. In the figure, in this motor controller system, the power supply voltage and the control signal can be separated and extracted by the rectifier circuit 36 (the invention of (3)). The separation and extraction of the control signal can be performed by extracting the voltage at the previous stage of the
図3は、本発明モータコントローラシステムの一部である制御側コントローラの構成例を示す回路図である。図2、図3において本モータコントローラシステムは、前記駆動側コントローラ3には、前記モータの駆動状態や位置に係る信号を受けてこれを前記動力線9を介して前記制御側コントローラ2に伝送可能な負荷信号とするための負荷信号発生用抵抗37を設け、該制御側コントローラ2には、該負荷信号を検出するための負荷信号検出回路28を設けたものとすることができる((5)の発明)。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a control-side controller that is a part of the motor controller system of the present invention. 2 and 3, in the motor controller system, the driving
これらの図において各コントローラ2、3は上述のように構成されるため、モータの駆動状態や位置に係る信号は前記駆動側コントローラ3に送られ、その中に設けられた前記負荷信号発生用抵抗37において負荷信号発生を得、これは前記動力線9を介して前記制御側コントローラ2に伝送され、該制御側コントローラ2中に設けられた前記負荷信号検出回路28によって、該負荷信号が検出される。該負荷信号は電流信号として伝送することができる。
In these drawings, since the
図2、3において本モータコントローラシステムでは、前記制御側コントローラ2の構成はさらに具体的に、これに供給されるシリアル信号を受けてこれに演算処理を施して後記極性反転回路25へ伝える制御側演算回路21と、該制御側演算回路21からの信号を受けて、電源電圧の極性を反転して制御信号を生成するための極性反転回路25と、モータへ電源供給することのできる直流電源電圧24とを備え、かつ、該制御信号と該電源電圧とを前記駆動側コントローラ3に伝送するための動力線9が接続されてなるものとすることができる。また一方、前記駆動側コントローラ3の構成はさらに具体的に、該動力線9を介して伝送される該制御信号ならびに電源電圧を分離して取り出すための整流回路36と、該制御信号ならびに電源電圧等を受けてこれに演算処理を施したり、始動時の信号の状態を監視することのできる駆動側演算回路31と、該駆動側演算回路31に接続された、負荷信号発生用抵抗37の駆動のための駆動回路32ならびに制御電源33とが備えられてなる構成とすることができる((6)の発明)。
2 and 3, in the present motor controller system, the configuration of the control side controller 2 is more specifically the control side that receives the serial signal supplied thereto, performs arithmetic processing on the serial signal, and transmits it to the
そして前述のごとく、前記駆動側コントローラ3は、前記駆動回路32や前記駆動側演算回路31を介して得られる、接続されるモータからの駆動状態や位置に係る信号を負荷信号とすることのできる負荷信号発生用抵抗37を設け、さらに、該駆動側演算回路31に接続された、負荷信号発生用抵抗37の駆動のための駆動回路32ならびに制御電源33とが備えられた構成とすることができる。また、前記制御側コントローラ2には、該負荷信号を検出するための負荷信号検出回路28を前記制御側演算回路21に接続して設けることができる((7)の発明)。
As described above, the drive-
ここで該負荷信号発生用抵抗37としては、モータの負荷や、専用負荷抵抗を用いることができ、その消費電流によって、モータの状態、位置信号を該制御側コントローラ2に対して伝送することができる。また、該負荷信号検出回路28としては、具体的には電流センサを用いることができる。
Here, as the load
かかる構成により、前記制御側コントローラ2では、シリアル信号発生装置から供給されるシリアル信号は、前記制御側演算回路21によって演算処理が施されて前記極性反転回路25へ伝えられ、それによって前記直流電源24からの電源電圧の極性反転がなされて、制御信号の機能を有する電力の供給がなされる。つまり、コンピュータ等のシリアル信号発生装置からのシリアル信号によって、モータへの電力は極性反転されて、制御信号の機能が付加されたものとなり、これが前記動力線9を介して、制御信号および電源電圧として、前記駆動側コントローラ3に伝送される。
With this configuration, in the control-side controller 2, the serial signal supplied from the serial signal generator is subjected to arithmetic processing by the control-
伝送された該制御信号ならびに電源電圧は、前述のごとく、前記駆動側コントローラ3の整流回路36によって分離され、取り出され、モータの制御、駆動に供される。
As described above, the transmitted control signal and power supply voltage are separated and taken out by the
接続されるモータからの駆動状態や位置に係る信号は、たとえば付設されたエンコーダ等の検出器やリミットスイッチを介して前記駆動側演算回路31に入り、該駆動側演算回路31によって前記駆動回路32が駆動されて、前記負荷信号発生用抵抗37において負荷信号を発生させ、これは電流信号として制御側コントローラ2へと送信される。前記制御側コントローラ2では、前記制御側演算回路21において該負荷信号が検出される。該負荷信号検出回路28として電流センサを用いることができることは、上述のとおりである。
A signal relating to the driving state and position from the connected motor enters the driving side
また、前記駆動側コントローラ3の駆動側演算回路31により、始動時の信号状態を監視することによって、制御信号の極性を検出することも可能であるため、モータ接続に際しては、極性を考慮せずにこれを行うことができる。
In addition, since it is possible to detect the polarity of the control signal by monitoring the signal state at the time of starting by the driving side
図1、2、3において本発明のモータコントローラシステム1は、前記制御側コントローラ2一基に対して二以上の前記駆動側コントローラ3を接続し、また、前記動力線9は、一対二本とすることができる((8)の発明)。つまり、該制御側コントローラ2は一台あれば足り、これにモータシステムを構成するモータの台数分の該駆動側コントローラ3を設ける構成である。そして、モータコントローラシステム1を組むための該動力線9は、最低一対二本のみを設けるだけでよい。二本の動力線がシステムの基幹となり、ここから分岐して、必要なモータおよびそれに係る駆動側コントローラを接続することができる。したがって、多数のモータ、多様な形式のモータを必要なだけ接続して、効果的に多軸制御することができる。
1, 2 and 3, the
図4は、本発明モータシステムの構成例を示すブロック図である。図示するように、本システム10は、上述したいずれかのモータコントローラシステム1と、該モータコントローラシステム1を構成する前記駆動側コントローラ13A、13B、13C、・・・に接続されたモータ30A、30B、30C、・・・と、前記制御側コントローラ12Aにシリアル接続<19>されたモータ制御用のシリアル信号発生装置20と、から基本的に構成される((9)の発明)。図において、駆動側コントローラ13Aのみはその内部構成を示すが、他は省略している。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the motor system of the present invention. As shown in the figure, this system 10 includes one of the
それぞれのモータには、エンコーダ34A等を一体に付設することや、さらにリミットスイッチ35A等を付設することは、適宜可能である。接続されるモータも、サーボモータ、ステッピングモータ、DCモータ、その他形式を特に限定せず、かつ本システム内部において形式を混在させて、接続することができる。 It is possible to attach an encoder 34A or the like integrally to each motor, and further attach a limit switch 35A or the like as appropriate. The motor to be connected is not particularly limited to a servo motor, a stepping motor, a DC motor, and other types, and can be connected by mixing the types in the system.
図において本モータシステム10は、前記制御側コントローラ12Aは前記シリアル信号発生装置20と近接してまたはこれに外付けもしくは内蔵されて接続されて、これらにより制御側領域が構成され、前記駆動側コントローラ13A、13B、・・・は前記モータ30A、30B、・・・と近接してまたはこれに外付けもしくは内蔵されて接続されて、これらにより駆動側領域が構成され、両領域間は動力線9のみにより接続された構成とすることができる((10)の発明)。つまり、前記モータコントローラシステムを構成する該制御側コントローラ12A、該駆動側コントローラ13A等は、それぞれが最も機能上関係を有する装置と近接した状態で、あるいは一体となった状態で、設置することができる。図においては、近接して設置された例が示されている。
In the figure, in the motor system 10, the
図において、前記シリアル信号発生装置20としては、上述したコンピュータ、シーケンサの他に、演算回路自体をも用いることができる((11)の発明)。すなわち、シリアル信号発生装置は単独の端末装置等の他に、たとえば制御側コントローラ自体の中に設ける構成とすることも可能である。
In the figure, as the
本発明のモータコントローラシステムおよびモータシステムは上述のように構成されて、モータへの給電と制御信号伝送をそれぞれ別のラインにより行う必要がなくなるため、設置配線量の大幅軽減、配線重量の軽減、配線作業の容易化を実現できる。また、配線構成の簡素化、誤配線の防止にも効果が大きい。さらに、配線工数削減により、コストを低減することができる。 The motor controller system and the motor system according to the present invention are configured as described above, and it is not necessary to perform power feeding and control signal transmission to the motor through separate lines. Easy wiring work can be realized. In addition, it is highly effective in simplifying the wiring configuration and preventing erroneous wiring. Furthermore, the cost can be reduced by reducing the wiring man-hours.
特に、最低2本の配線のみによって多数のモータの多軸の制御が可能ともなるため、モータシステム自体の軽量化も実現でき、コスト削減効果も大きい。また、制御側コントローラはシリアル信号発生装置に近接してもしくは一体に、駆動側コントローラはモータに近接してもしくは一体に、それぞれ設けられることにより、保守管理上も作業性、効率に優れている。 In particular, since it is possible to control a multi-axis of a large number of motors with only two wires, the motor system itself can be reduced in weight, and the cost reduction effect is great. Further, the control-side controller is provided close to or integrally with the serial signal generator, and the drive-side controller is provided close to or integrally with the motor, so that the workability and efficiency are excellent in terms of maintenance management.
したがって、自動車製造、FA、玩具製造、各種研究開発機器・装置製造、教育関連機器・装置などを始めとして、モータシステムによる多数モータの制御、多軸制御が有効である各種関連産業分野において画期的な技術を提供することとなり、産業上利用価値が高い発明である。 Therefore, it is a breakthrough in various related industrial fields where many motor control and multi-axis control by motor system is effective, such as automobile manufacturing, FA, toy manufacturing, various research and development equipment / device manufacturing, education related equipment / device, etc. This is an invention with high industrial utility value.
1…モータコントローラシステム
2、12、12A…制御側コントローラ
3、13、13A、13B、13C…駆動側コントローラ
4…電源電圧供給部
5…制御信号生成部
6…制御信号取り出し部
9…動力線
10…モータシステム
19…シリアル接続
20…シリアル信号発生装置
21…制御側演算回路
24…直流電源電圧
25…極性反転回路
28…負荷信号検出回路
30、30A、30B、30C、・・・モータ
31…駆動側演算回路
32…モータ電力供給のための駆動回路
33…モータ駆動制御のための制御電源
34A…エンコーダ
35A、35B、35C…リミットスイッチ
36…整流回路
37…負荷信号発生用抵抗
99…シリアル接続
200…シリアル信号発生装置
230A、230B、230C…モータコントローラ
300A、300B、300C…モータ
330A、330B、330C…エンコーダ
400…直流電源
900A、900B、900C、930A、930B、930C…配線
DESCRIPTION OF
Claims (11)
ことを特徴とする、請求項4に記載のモータコントローラシステム。 The control-side controller receives a serial signal supplied thereto and performs a calculation process on the control-side arithmetic circuit, receives a signal from the control-side arithmetic circuit, inverts the polarity of the power supply voltage, and outputs a control signal A polarity inversion circuit for generating and a DC power supply voltage supplied to the motor, and a power line for transmitting the control signal and the power supply voltage to the drive-side controller is connected, A drive-side controller includes a rectifier circuit for separating and taking out the control signal and the power supply voltage transmitted via the power line, and a drive-side arithmetic circuit that receives the control signal and the power supply voltage and performs arithmetic processing thereon And
The motor controller system according to claim 4, wherein:
11. The motor system according to claim 9, wherein the serial signal generator is a computer, a sequencer, or an arithmetic circuit.
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