JP6888251B2 - 制御装置、駆動装置、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、駆動装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。

例えば電動機（単にモータとも呼ぶ）を有する産業用装置又はこれを含んで構成される生産ライン等のシステム全体を定期的に（例えば、年に１回）停止して、産業用装置、特にモータに駆動電力を供給する電力変換装置（インバータ装置、或いは単にインバータとも呼ぶ）又はこれを含んで構成されるモータの駆動装置の保守点検を実施している（例えば、特許文献１参照）。しかし、定期的な保守点検の際に発見されなかった装置の劣化或いは故障により、モータが停止するなど比較的軽微な事故が起こることがある。また、従来は産業用装置が設置された作業エリアから作業者を隔離して安全を確保していたが、近年の多品種少量生産等の背景より作業者が作業エリア内で作業することが多くなり、作業者を巻き込む事故が増加することが懸念される。
特許文献１ 特開２０１４−１７４６８４号公報

しかしながら、定期的な保守点検では比較的軽微な事故の原因となる装置の劣化或いは故障を発見し難いため、高い頻度で保守点検を実施するのが望ましい。その一方で、産業用装置又はこれを含むシステム全体の停止を伴うため、保守点検の実施頻度を十分に上げることができないという実情もある。

本発明の第１の態様においては、モータを駆動する駆動装置の動作状況に応じて駆動装置の診断タイミングを決定するタイミング決定部と、診断タイミングにおいて、駆動装置の診断を駆動装置に指示する指示部と、駆動装置から診断結果を取得する結果取得部と、診断結果に応じた診断情報を出力する結果出力部と、を備える制御装置が提供される。

本発明の第２の態様においては、第１の態様の制御装置に接続される駆動装置であって、制御装置が決定した診断タイミングにおいて、当該駆動装置の診断を指示する診断指示を制御装置から受信する受信部と、診断指示に応じて当該駆動装置の診断を行う診断部と、診断部による診断結果を制御装置へと送信する送信部と、を備える駆動装置が提供される。

本発明の第３の態様においては、モータを駆動する駆動装置の動作状況に応じて駆動装置の診断タイミングを決定する段階と、診断タイミングにおいて、駆動装置の診断を駆動装置に指示する段階と、駆動装置から診断結果を取得する段階と、診断結果に応じた診断情報を出力する段階と、を備える制御方法が提供される。

本発明の第４の態様においては、コンピュータに、モータを駆動する駆動装置の動作状況に応じて駆動装置の診断タイミングを決定する手順と、診断タイミングにおいて、駆動装置の診断を駆動装置に指示する手順と、駆動装置から診断結果を取得する手順と、診断結果に応じた診断情報を出力する手順と、を実行させる制御プログラムが提供される。

上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。

本実施形態に係る保守点検システムの構成を示す。 制御装置による診断処理フローを示す。 診断タイミングの決定方法の一例を示す。 診断タイミングの決定方法の別の例を示す。 駆動装置による診断処理フローを示す。 駆動コントローラの診断処理の結果の確認を示す。 本実施形態に係るコンピュータのハードウェア構成の一例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る保守点検システム１００の構成を示す。保守点検システム１００は、ネットワークを利用して産業用装置を保守点検するシステムを構築し、産業用装置の停止中に保守点検を高い頻度で実施して事故を防止することを目的とする。ここで、産業用装置は、一例としてモータ及びこれに駆動電力を供給するインバータを含んで構成されるモータの駆動装置を有するものとする。保守点検システム１００は、制御装置１０及びモータ３０を駆動する駆動装置２０を備える。

なお、制御装置１０及び駆動装置２０は、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等のネットワーク４０を介して相互に通信可能に接続されている。また、制御装置１０に対して１つの駆動装置２０に限らず、複数の駆動装置２０がネットワーク４０に接続されてもよい。

制御装置１０は、モータ３０を駆動する１又は複数の駆動装置２０に接続され、それぞれの産業用装置の通常運転におけるモータ３０の動作（単に、通常動作とも呼ぶ）を制御するとともに保守管理する。本実施形態では、例として、１つの駆動装置２０の保守点検を考える。制御装置１０は、コンピュータ、マイクロコントローラ等を含む情報処理装置に制御用プログラムを実行させることによってその機能を発現し、通信ユニット１１、スケジュール管理部１２、結果取得部１３、結果出力部１４、及びアクセス診断処理部１５を備える。

通信ユニット１１は、ネットワーク４０に接続され、これを介して駆動装置２０と通信する。通信ユニット１１は、例えば、各駆動装置２０から動作状況を受信し、それらをスケジュール管理部１２に送信し、スケジュール管理部１２により生成される診断指示を対象とする駆動装置２０に送信する。

スケジュール管理部１２は、駆動装置２０の診断指示を生成するユニットであり、タイミング決定部１２ａ及び指示部１２ｂを含む。

タイミング決定部１２ａは、駆動装置２０の診断タイミングを決定する。タイミング決定部１２ａは、通信ユニット１１を介して複数の駆動装置２０からその動作状況を受信し、また複数の駆動装置２０のそれぞれの動作スケジュールを有し（又は動作状況とともに複数の駆動装置２０から受信し）、動作状況及び／又は動作スケジュールに応じて保守点検を実施する駆動装置２０及びその診断タイミングを決定する。診断タイミングの決定方法については後述する。決定された保守点検の対象及び診断タイミングは、指示部１２ｂに送信される。

指示部１２ｂは、駆動装置２０に診断を指示する。指示部１２ｂは、タイミング決定部１２ａにより決定された診断タイミングにおいて、診断指示を生成し、これをタイミング決定部１２ａにより決定された保守点検の対象の駆動装置２０に通信ユニット１１を介して送信する。ここで、駆動装置２０の診断は、駆動装置２０が有する駆動コントローラ２３の命令実行診断、駆動装置２０が有するインバータ２４に含まれるスイッチング素子の特性診断、駆動装置２０が有する記憶装置２５のアクセス診断、駆動装置２０が有する記憶装置２５内のデータ検証、モータ３０の駆動診断、及び駆動装置２０が有するＩ／Ｏインターフェイス（不図示）の入出力診断のうちの少なくとも１つを含む。

なお、駆動装置２０の診断中に通常動作によりモータ３０を駆動する指示を受けることがある。斯かる場合、指示部１２ｂは、モータ３０の駆動指示を受けたことに応じて駆動装置２０の診断を中断する指示を生成し、これを対象の駆動装置２０に送信する。指示部１２ｂは、駆動装置２０の診断を中断した場合に、後続の診断タイミングにおいて中断された診断を再開する指示を生成し、これを対象の駆動装置２０に送信する。これにより、通常動作を優先して、駆動装置２０を診断することができる。

なお、指示部１２ｂは、モータ３０の駆動診断においてモータ３０を駆動してよい回転範囲を規定するための駆動範囲情報を記憶する。指示部１２ｂは、モータ３０の駆動診断において、駆動装置２０により、駆動範囲情報の範囲内でモータ３０を駆動させる指示を生成し、これを対象の駆動装置２０に送信する。

結果取得部１３は、通信ユニット１１を介して、駆動装置２０から診断結果及び／又は計測値を取得し、結果出力部１４に送信する。

結果出力部１４は、診断結果及び／又は計測値に応じた診断情報を出力するユニットであり、履歴記憶部１４ａ、比較部１４ｂ、及び判定部１４ｃを含む。

履歴記憶部１４ａは、結果取得部１３により過去に取得された診断結果及び／又は計測値の履歴データを記憶する。なお、駆動装置２０は、初期化された際に診断を実施してもよく、斯かる場合、履歴記憶部１４ａは、初期化されたことに応じて駆動装置２０が実行する診断の結果を受け取り、履歴データに追加してもよい。

比較部１４ｂは、結果取得部１３により新たに取得された診断結果及び／又は計測値を履歴記憶部１４ａに記録された履歴データ（すなわち、過去に取得された診断結果及び／又は計測値）と比較する。

判定部１４ｃは、比較部による比較結果に基づいて、駆動装置２０の故障状況及び劣化状況の少なくとも一方を判定する。

結果出力部１４は、比較部１４ｂによる比較結果に応じた診断情報を出力する。

アクセス診断処理部１５は、指示部１２ｂにより駆動装置２０が有する記憶装置２５のアクセス診断が指示された場合に、記憶装置２５内のデータをアクセス診断処理部１５の記憶装置（不図示）に一時退避し、アクセス診断の後に記憶装置２５に復帰させる。

駆動装置２０は、例えば、定電圧源から供給される定電圧を交流電圧（例えば三相交流電圧）に変換してモータ３０（例えば、それぞれ三相モータのＵ相、Ｖ相、及びＷ相）に供給することでモータ３０を駆動する電力変換装置である。駆動装置２０は、コンピュータ、マイクロコントローラ等を含む情報処理装置に駆動用プログラムを実行させることによってその機能を発現し、通信ユニット２１、診断ユニット２２、駆動コントローラ２３、インバータ２４、及び記憶装置２５を備える。

通信ユニット２１は、ネットワーク４０に接続され、これを介して制御装置１０と通信する。通信ユニット２１は、例えば、制御装置１０から診断指示を受信し、それに応じて診断ユニット２２に診断指示を、駆動コントローラ２３に動作指示を出力する。

診断ユニット２２は、診断指令を受けて制御装置１０のスケジュール管理部１２（に含まれる指示部１２ｂ）により指示された診断を実施するユニットであり、受信部２２ａ、診断部２２ｂ、及び送信部２２ｃを含む。

受信部２２ａは、制御装置１０のスケジュール管理部１２（に含まれるタイミング決定部１２ａ）が決定した診断タイミングにおいて、駆動装置２０の診断を指示する診断指示を制御装置１０から受信する。

診断部２２ｂは、受信部２２ａが診断指示を受信したことに応じて駆動装置２０の診断、特に診断ユニットの自己診断及び駆動コントローラの診断を実施する。その診断結果は、送信部２２ｃに送信される。

送信部２２ｃは、診断部２２ｂによる診断結果を、通信ユニット２１を介して制御装置１０に送信する。

駆動コントローラ２３は、動作指示を受けてインバータ２４に制御信号を送信することで、モータ３０を駆動制御するユニットである。また、駆動コントローラ２３は、インバータ２４から各種計測値を受信して、これを通信ユニット２１を介して制御装置１０に送信する。

インバータ２４は、駆動コントローラ２３からの制御信号を受けて、定電圧源から供給される定電圧を交流電圧に変換して駆動電圧としてモータ３０に供給する変換器である。インバータ２４は、モータ３０（例として三相モータとする）のＵ相、Ｖ相、及びＷ相にそれぞれ接続される３つのレグを有する。各レグは、定電圧源の正極及び負極の間に接続され、モータ３０の各層に接続する点を挟んで直列する２つのスイッチング素子を有する。ここで、２つのスイッチング素子のうち定電圧源の正極及び負極側にそれぞれ接続する素子を含む部分を上アーム及び下アームとする。

記憶装置２５は、駆動コントローラ２３によりインバータ２４を制御してモータ３０を駆動するのに要するパラメータ等を記憶する装置であり、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリであってよい。

図２は、制御装置１０による診断処理フロー２００を示す。

ステップ２０２では、制御装置１０のスケジュール管理部１２（タイミング決定部１２ａ）により、各駆動装置２０からそれぞれの動作状況（及び動作スケジュール）を取得する。なお、制御装置１０は、診断処理フロー２００を定期的に実施する又はステップ２０２を定期的に繰り返すことで、各駆動装置２０の動作状況を定期的に取得する。なお、動作状況として、例えば、運転中及び停止中を含む。

ステップ２０４では、制御装置１０のスケジュール管理部１２（タイミング決定部１２ａ）により、各駆動装置２０の動作スケジュールを確認する。動作スケジュールは、例えば、１週間、１か月等の期間における各日の動作スケジュールを含み、各日の動作スケジュールは、例えば９時から１２時及び１３時から１７時に運転することを含む。

ステップ２０６では、制御装置１０のスケジュール管理部１２（タイミング決定部１２ａ）により、駆動装置２０の診断タイミングを決定する。

図３は、診断タイミングの決定方法の一例を示す。ステップ２０２において、制御装置１０により、駆動装置２０の動作状況を定期的に取得している。ここで、現時刻をｔ_０と表す。タイミング決定部１２ａにより、現時刻ｔ_０までの駆動装置２０の動作履歴に基づいて、駆動装置２０が動作しない空き時間を推測する。図中の例では、タイミング決定部１２ａは、動作履歴に基づいて過去の動作パターンｗ１を生成し、これから現時刻ｔ_０における動作パターンｗ２及びこれに続く空き時間Ｔｄを推測することができる。そこで、タイミング決定部１２ａは、診断タイミングを空き時間Ｔｄ中のタイミングに決定する。

図４は、診断タイミングの決定方法の別の例を示す。ここで、制御装置１０は駆動装置２０の動作スケジュールを有している（又はステップ２０２において駆動装置２０の動作スケジュールを取得している）。図中の例では、前日の運転スケジュールより、９時から１２時及び１３時から１７時に運転がスケジュールされ、１２時から１３時及び１７時以降に停止がスケジュールされていたことがわかる。そこで、タイミング決定部１２ａにより、過去の運転スケジュールに基づいて、当日の動作スケジュールにおいて駆動装置２０の動作が予定されていないタイミングを推測し、そのタイミング内に診断タイミングを決定する。図中の例では、１２時から１３時の間及び１７時から１８時の間にそれぞれ診断タイミングが決定されている。なお、１７時から１８時の間の診断タイミングは、何らかの理由により１２時から１３時の間の診断タイミングにおいて診断が実施できなかった場合の予備のタイミングとすることができる。

ステップ２０８では、制御装置１０のスケジュール管理部１２（指示部１２ｂ）により、決定された診断タイミングに、駆動装置２０に診断及び動作を指示する。駆動装置２０の診断ユニット２２は、診断指示を受けて、診断タイミングに指示された駆動装置２０の診断を実施する。駆動装置２０の診断ユニット２２は指示された診断を実施するとその診断結果を、また駆動コントローラ２３は指示された動作を実施するとインバータ２４から受信した計測値を、制御装置１０に送信する。駆動装置２０の診断処理フローについては後述する。

ステップ２１０では、制御装置１０の結果取得部１３により駆動装置２０から新たな診断結果及び／又は計測値を受信したか否か判断する。駆動装置２０から診断結果及び／又は計測値を受信すると、判断が肯定されてステップ２１２に進む。駆動装置２０から診断結果及び／又は計測値を受信しない場合、判断が否定されてステップ２１８に進む。

ステップ２１２では、結果出力部１４の比較部１４ｂにより、履歴記憶部１４ａに記録された履歴データ（すなわち、過去に取得された診断結果及び／又は計測値）を読み出す。

ステップ２１４では、結果出力部１４の比較部１４ｂにより、ステップ２１０において新たに取得された診断結果及び／又は計測値をステップ２１２において読みだされた履歴データと比較する。これに続いて、結果出力部１４の判定部１４ｃにより、比較部１４ｂによる比較結果に基づいて、駆動装置２０の故障状況及び／又は劣化状況を判定する。例えば、判定部１４ｃは、比較結果に基づいて、駆動装置２０が正常動作可能な期間を推測する。それにより、推測された正常動作可能な期間に基づき、例えば期間が尽きようとしている場合には駆動装置２０を新しい装置に交換すべきと判断することができる。

ステップ２１６では、結果出力部１４の判定部１４ｃにより、駆動装置２０の故障状況及び／又は劣化状況の判定結果が診断情報として出力される。ここで、スケジュール管理部１２の指示部１２ｂは、判定部１４ｃの判定結果に基づいて、例えば駆動装置２０の故障及び／又は劣化が判定された場合には、通常動作におけるモータ３０の駆動停止を駆動装置２０に対して指示することができる。

ステップ２１８では、ステップ２０８において駆動装置２０の診断を指示した時刻からの経過時間を測定し、これが予め定められた時間を超えたか否かが判断される。経過時間が予め定められた時間を超えていると、判断が肯定されてステップ２１６に進み、駆動装置２０が故障している診断し、その診断情報を出力して診断処理フロー２００を終了する。経過時間が予め定められた時間を超えていないと、判断が否定されてステップ２２０に進む。

ステップ２２０では、制御装置１０は駆動装置２０に通信して、駆動装置２０が運転中か否かが判断される。駆動装置２０が運転中の場合、判断が肯定され、診断処理フロー２００を終了する。駆動装置２０が停止中の場合、判断が否定され、ステップ２１０に戻る。予め定められた時間が経過するまで、ステップ２１０、２１８、及び２２０を繰り返し、駆動装置２０から診断結果及び／又は計測値を受信することでステップ２１０の判断が肯定されてステップ２１２に進む、予め定められた時間を経過することでステップ２１８の判断が肯定されてステップ２１６に進む、又は駆動装置２０が運転を開始することで診断処理フロー２００を終了する。

図５は、駆動装置２０による診断処理フロー３００を示す。

ステップ３０２では、診断ユニット２２の受信部２２ａにより、ステップ２０８において制御装置１０のスケジュール管理部１２（指示部１２ｂ）により送信された駆動装置２０の診断指示を受信する。

ステップ３０４では、診断ユニット２２により、駆動装置２０が運転中であるか否かを判断する。駆動装置２０が停止中であると、判断が肯定されてステップ３０６に進み、駆動装置２０が運転中であると、判断が否定されてステップ３２４に進む。

ステップ３２４では、診断ユニット２２は、駆動装置２０が運転中であることを制御装置１０に通知して、診断処理フロー３００を終了する。

ステップ３０６では、診断ユニット２２の受信部２２ａが診断指示を出力し、これを診断部２２ｂが受ける。

ステップ３０８では、診断ユニット２２が自己診断を実施する。診断ユニット２２は、自己診断として、例えば駆動装置２０が有する駆動コントローラ２３の命令実行診断、記憶装置２５のアクセス診断、及び記憶装置２５内のデータ検証を実施する。

駆動コントローラ２３の命令実行診断では、診断ユニット２２は、駆動装置２０を構成する情報処理装置において、駆動コントローラ２３の機能を発現する命令がプロセッサによりにより正しく処理されるか否かを診断する。なお、命令実行診断に加えて、さらに、レジスタが書き換え可能か否か診断してもよい。

記憶装置２５のアクセス診断では、診断ユニット２２は、例えばＡｂｒａｈａｍ法により記憶装置２５を診断する。アクセス診断の際、制御装置１０のアクセス診断処理部１５により、記憶装置２５内のデータを一時退避し、使用されていない領域に対して診断を実行し、診断が終了した領域に退避したデータを復帰させる。それにより、データを破損することなく、記憶装置２５の故障を診断することができる。

記憶装置２５内のデータ検証では、診断ユニット２２は、例えば巡回冗長検査（ＣＲＣ）によりデータの内容を検証する。なお、記憶装置２５内のデータ検証を実行するデータ検証部を診断ユニット２２と独立に設けてもよい。

その他、診断ユニット２２は、駆動装置２０が有するＩ／Ｏインターフェイス（不図示）の入出力診断として、駆動装置２０（の駆動コントローラ２３）を非常停止するための非常停止ボタンを診断してもよい。非常停止ボタンは、例えば、予め定められた電圧（又は定期的なパルス）が入力され、非常停止ボタンが押されるとその電圧が遮断されることで作動する。そこで、入出力診断では、非常停止ボタンに出力する電圧及びそれから入力される電圧を診断する。

ステップ３１０では、診断ユニット２２により、駆動コントローラ２３の診断を実施する。診断ユニット２２は、駆動コントローラ２３の診断として、例えば駆動装置２０が有するインバータ２４に含まれるスイッチング素子の特性診断及びモータ３０の駆動診断を実施する。

スイッチング素子の特性診断では、診断ユニット２２の診断部２２ｂは、駆動コントローラ２３に指示を送信して、インバータ２４に含まれるスイッチング素子のゲートに診断信号を印加してスイッチング素子の両端電位差の変化を検出する。ここで、診断信号は例えば予め定められたパルス幅を有し、診断部２２ｂは、そのパルス幅に対してスイッチング素子の両端電位差に生じるパルスの幅を検出してもよい。

なお、スイッチング素子の特性診断は、インバータ２４内の複数のレグのそれぞれについて、また各レグの上アームのスイッチング素子及び下アームのスイッチング素子のそれぞれについて、異なるタイミングで実行することとする。それにより、モータ３０の各層に駆動電圧が印加されず、モータ３０を駆動することなく診断を実行することができる。ただし、各レグの各アームに複数のスイッチング素子が並列に設けられている場合、これらの複数のスイッチング素子について同時に特性診断を実行してよい。また、これに代えて、複数レグのスイッチング素子を同時に診断してもよい。

モータ３０の駆動診断では、診断ユニット２２は、モータ３０が駆動するか否か診断する。診断ユニット２２は、駆動コントローラ２３を介してインバータ２４を制御して、制御装置１０のスケジュール管理部１２（指示部１２ｂ）により記憶された駆動範囲情報の範囲内でモータ３０を駆動させる。それにより、その範囲内でモータ３０が駆動するか確認することができる。

図６は、診断ユニット２２による駆動コントローラ２３の診断処理の結果の確認を示す。ステップ３１０において診断ユニット２２が駆動コントローラ２３にいずれかの項目の診断処理を指示すると、診断ユニット２２は項目に対して処理した結果値を保持し、駆動コントローラ２３は指示された項目の診断処理を実行してその処理結果を診断ユニット２２に送信する。診断ユニット２２は、処理結果を受信して対応する項目の結果値と比較することにより処理結果を確認する。

ステップ３１２では、診断ユニット２２は、診断ユニット２２の自己診断及び駆動コントローラ２３の診断が終了すると、それらの結果を記憶装置２５に格納する。

ステップ３１４では、駆動コントローラ２３により、ステップ２０８において制御装置１０のスケジュール管理部１２（指示部１２ｂ）により送信された駆動装置２０の動作指示を受信する。

ステップ３１６では、駆動コントローラ２３により、インバータ２４に制御信号を出力する。それにより、インバータ２４はモータ３０を動作させ、それに対する応答、例えばモータ３０の各相に通電する電流値、各層に印加する電圧値、モータ３０の駆動速度などを計測する。

ステップ３１８では、駆動コントローラ２３により、インバータ２４から計測値を受信する。

ステップ３２０では、駆動コントローラ２３は、インバータ２４から受信した計測値を記憶装置２５に格納する。

ステップ３２２では、診断処理及び動作処理が完了すると、診断ユニット２２（送信部２２ｃ）により診断結果を、駆動コントローラ２３により計測値を、それぞれ制御装置１０に送信する。それにより、診断処理フロー３００を終了する。

図７は、本実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部を備える。

ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラム及びデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０は、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。

また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、及び／又は、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。

ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。

コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を制御装置１０として機能させるプログラムは、通信モジュール、スケジュール管理モジュール、結果取得モジュール、結果出力モジュールを備える。これらのプログラム又はモジュールは、ＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、通信ユニット１１、スケジュール管理部１２（タイミング決定部１２ａ及び指示部１２ｂ）、結果取得部１３、結果出力部１４（履歴記憶部１４ａ、比較部１４ｂ、及び判定部１４ｃ）としてそれぞれ機能させる。また、コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を駆動装置２０として機能させるプログラムは、通信モジュール、診断モジュール、駆動モジュールを備える。これらのプログラム又はモジュールは、ＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、通信ユニット２１、診断ユニット２２（受信部２２ａ、診断部２２ｂ、及び送信部２２ｃ）、駆動コントローラ２３としてそれぞれ機能させる。

これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である通信ユニット１１、スケジュール管理部１２（タイミング決定部１２ａ及び指示部１２ｂ）、結果取得部１３、結果出力部１４（履歴記憶部１４ａ、比較部１４ｂ、及び判定部１４ｃ）又は通信ユニット２１、診断ユニット２２（受信部２２ａ、診断部２２ｂ、及び送信部２２ｃ）、駆動コントローラ２３として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の制御装置１０又は駆動装置２０が構築される。

一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、フレキシブルディスク２０９０、又はＣＤ−ＲＯＭ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。

また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０（ＣＤ−ＲＯＭ２０９５）、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０（フレキシブルディスク２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、及び／又は記憶装置に含まれるものとする。

また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（又は不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。

また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。

また、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤ又はＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０…制御装置、１１…通信ユニット、１２…スケジュール管理部、１２ａ…タイミング決定部、１２ｂ…指示部、１３…結果取得部、１４…結果出力部、１４ａ…履歴記憶部、１４ｃ…判定部、１４ｂ…比較部、１５…アクセス診断処理部、２０…駆動装置、２１…通信ユニット、２２…診断ユニット、２２ａ…受信部、２２ｂ…診断部、２２ｃ…送信部、２３…駆動コントローラ、２４…インバータ、２５…記憶装置、３０…モータ、４０…ネットワーク、１００…保守点検システム、２００…診断処理フロー、３００…診断処理フロー、１９００…コンピュータ、２０００…ＣＰＵ、２０１０…ＲＯＭ、２０２０…ＲＡＭ、２０３０…通信インターフェイス、２０４０…ハードディスクドライブ、２０５０…フレキシブルディスク・ドライブ、２０６０…ＣＤ−ＲＯＭドライブ、２０７０…入出力チップ、２０７５…グラフィック・コントローラ、２０８０…表示装置、２０８２…ホスト・コントローラ、２０８４…入出力コントローラ、２０９０…フレキシブルディスク、２０９５…ＣＤ−ＲＯＭ。

Claims (19)

1. モータを駆動する駆動装置の動作状況に応じて前記駆動装置の診断タイミングを決定するタイミング決定部と、
   前記診断タイミングにおいて、前記駆動装置の診断を前記駆動装置に指示する指示部と、
   前記駆動装置から診断結果を取得する結果取得部と、
   前記診断結果に応じた診断情報を出力する結果出力部と、
   を備え、
   前記タイミング決定部は、
   前記駆動装置の動作の履歴に基づいて前記駆動装置が動作しない空き時間を推測し、
   前記診断タイミングを前記空き時間中のタイミングに決定する
   制御装置。
2. 前記タイミング決定部は、
   前記駆動装置の動作スケジュールを取得し、
   前記診断タイミングを、前記動作スケジュール中において前記駆動装置の動作が予定されていないタイミングに決定する
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記指示部は、前記駆動装置の診断中に通常動作により前記モータを駆動する指示を受けたことに応じて、前記駆動装置の診断を中断する請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記指示部は、前記駆動装置の診断を中断した場合に、後続の前記診断タイミングにおいて中断された診断を再開する請求項３に記載の制御装置。
5. 前記指示部は、前記駆動装置の診断の指示として、前記駆動装置が有する駆動コントローラの命令実行診断、前記駆動装置が有するインバータに含まれるスイッチング素子の特性診断、前記駆動装置が有する記憶装置のアクセス診断、前記モータの駆動診断、および、前記駆動装置が有するＩ／Ｏインターフェイスの入出力診断の少なくとも１つの実行を、前記駆動装置に指示する請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記記憶装置内のデータを一時退避し、前記アクセス診断の後に前記記憶装置に復帰させるアクセス診断処理部を更に備える請求項５に記載の制御装置。
7. 前記指示部は、
   前記モータの駆動診断において前記モータを駆動してよい範囲を規定するための駆動範囲情報を記憶し、
   前記モータの駆動診断において、前記駆動装置により、前記駆動範囲情報の範囲内で前記モータを駆動させることを指示する
   請求項５または６に記載の制御装置。
8. 前記結果出力部は、
   過去に取得された前記診断結果の履歴データを記憶する履歴記憶部と、
   新たに取得された前記診断結果を前記履歴データと比較する比較部と、
   を有し、
   前記比較部による比較結果に応じた前記診断情報を出力する
   請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 前記結果出力部は、前記比較部による比較結果に基づいて、前記駆動装置の故障状況および劣化状況の少なくとも一方を判定する判定部を更に有する請求項８に記載の制御装置。
10. 前記指示部は、前記判定部の判定結果に基づいて、通常動作における前記モータの駆動停止を前記駆動装置に対して指示する請求項９に記載の制御装置。
11. 前記判定部は、前記比較部による比較結果に基づいて、前記駆動装置が正常動作可能な期間を推測する請求項９または１０に記載の制御装置。
12. 前記履歴記憶部は、前記駆動装置が初期化されたことに応じて前記駆動装置が実行する診断処理の結果を受け取って、前記履歴データに追加する請求項８から１１のいずれか一項に記載の制御装置。
13. 当該制御装置は、複数の前記駆動装置に接続され、前記複数の駆動装置のそれぞれの通常動作を制御する請求項１から１２のいずれか一項に記載の制御装置。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の制御装置に接続される駆動装置であって、
    前記制御装置が決定した前記診断タイミングにおいて、当該駆動装置の診断を指示する診断指示を前記制御装置から受信する受信部と、
    前記診断指示に応じて当該駆動装置の診断を行う診断部と、
    前記診断部による診断結果を前記制御装置へと送信する送信部と、
    を備える駆動装置。
15. 前記診断部は、前記診断指示に応じて、当該駆動装置が有する駆動コントローラの命令実行診断、当該駆動装置が有するインバータに含まれるスイッチング素子の特性診断、当該駆動装置が有する記憶装置のアクセス診断、前記モータの駆動診断、および、当該駆動装置が有するＩ／Ｏインターフェイスの入出力診断の少なくとも１つを実行する請求項１４に記載の駆動装置。
16. 前記診断部は、前記スイッチング素子の特性診断において、前記スイッチング素子のゲートに診断信号を印加し、前記スイッチング素子の両端電位差の変化を検出する請求項１５に記載の駆動装置。
17. 前記診断部は、前記スイッチング素子の特性診断において、前記スイッチング素子のゲートに予め定められたパルス幅の前記診断信号を印加し、前記スイッチング素子の両端電位差に生じるパルスの幅を検出する請求項１６に記載の駆動装置。
18. モータを駆動する駆動装置の動作状況に応じて前記駆動装置の診断タイミングを制御装置が決定する段階と、
    前記診断タイミングにおいて、前記駆動装置の診断を前記駆動装置に前記制御装置が指示する段階と、
    前記駆動装置から診断結果を前記制御装置が取得する段階と、
    前記診断結果に応じた診断情報を前記制御装置が出力する段階と、
    を備え、
    前記診断タイミングを前記制御装置が決定する段階は、
    前記駆動装置の動作の履歴に基づいて前記駆動装置が動作しない空き時間を前記制御装置が推測する段階と、
    前記診断タイミングを前記空き時間中のタイミングに前記制御装置が決定する段階と、を含む
    制御方法。
19. コンピュータに、
    モータを駆動する駆動装置の動作状況に応じて前記駆動装置の診断タイミングを決定する手順と、
    前記診断タイミングにおいて、前記駆動装置の診断を前記駆動装置に指示する手順と、
    前記駆動装置から診断結果を取得する手順と、
    前記診断結果に応じた診断情報を出力する手順と、を実行させ、
    前記診断タイミングを決定する手順は、
    前記駆動装置の動作の履歴に基づいて前記駆動装置が動作しない空き時間を推測する手順と、
    前記診断タイミングを前記空き時間中のタイミングに決定する手順と、を含む
    制御プログラム。

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