JPH11338516A - Position controller - Google Patents

Position controller

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JPH11338516A
JPH11338516A JP10144545A JP14454598A JPH11338516A JP H11338516 A JPH11338516 A JP H11338516A JP 10144545 A JP10144545 A JP 10144545A JP 14454598 A JP14454598 A JP 14454598A JP H11338516 A JPH11338516 A JP H11338516A
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JP
Japan
Prior art keywords
module
position data
plc module
plc
motion module
Prior art date
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Abandoned
Application number
JP10144545A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsunori Kuzushima
光則 葛島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
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Publication of JPH11338516A publication Critical patent/JPH11338516A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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  • Programmable Controllers (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller which securely passes position data paid out by a PLC module to a servo driver through a motion module. SOLUTION: The controller has a means 16 which inputs communication cycles between the motion module 2 and servo driver to the PLC module in the form of an interrupt signal S3 and regards the interrupt signal or an integral multiple of the interrupt signal as sampling cycles of the PLC module, a means which sends and receives position data to and from the PLC module and motion module, and a means which informs the PLC module that the motion module has stored the data of the PLC module, and when the interrupt signal is inputted, the PLC module does not execute a user program for generating a position command and holds a wait state until the motion module 2 inputs the position data of the PLC module, and executes the user program with the position data storage completion signal from the motion module 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プログラマブルコ
ントローラとしての機能を有するPLCモジュールと、
位置データを通信でサーボドライバに渡す機能を有する
モーションモジュールと、受信した位置データをもとに
サーボモータを駆動する機能を有するサーボドライバ
と、サーボモータで構成され、モーションモジュールと
サーボドライバ間はモーションモジュールからの位置デ
ータを確実にサーボドライバまで渡すことができるよう
に定周期で通信を行う機能を有する位置制御装置に関す
る。
[0001] The present invention relates to a PLC module having a function as a programmable controller,
It consists of a motion module having the function of passing position data to the servo driver by communication, a servo driver having a function of driving a servo motor based on the received position data, and a servo motor. The present invention relates to a position control device having a function of performing communication at regular intervals so that position data from a module can be reliably transferred to a servo driver.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、位置データを通信で受け渡すディ
ジタル型のサーボドライブ装置は図3のような構成にな
っている。図3において、1はプログラミング入力装置
で、アプリケーションプログラムを作成する。2は制御
装置で、位置データS1を通信によりデジタルサーボド
ライバに送信する。3はデジタルサーボドライバで、位
置フィードバック信号S2と制御装置2から受信した位
置データS1により位置を管理する位置制御部30と、
速度フィードバック信号S3により速度を管理する速度
制御部31と、電流フィードバック信号S4により電流
を管理する電流制御部32とにより構成され、制御装置
2から受信した位置データS1をもとに電流信号S5を
出力する。4はサーボモータで、デジタルサーボドライ
バ3からの電流信号S5に基づいて回転動作する。5は
速度検出器で、サーボモータ4の回転速度を検出する。
6は位置検出器で、サーボモータ4の回転位置を検出す
る。図3のサーボドライブ装置において、速度検出器5
は位置検出器6により兼用してもよい。一般にサーボド
ライブ装置で使用される制御装置には、1つのCPUで
プログラマブルコントローラの機能およびサーボドライ
バとの通信処理を行うユニット型のものと、プログラマ
ブルコントローラの機能を受け持つCPU(PLCモジ
ュール)と、サーボドライバとの通信処理を受け持つC
PU(モーションモジュール)というように機能を分割
し、各機能ごとにCPUを搭載したモジュール型のもの
がある。一般的に前記ユニット型の制御装置は1つのC
PUで全機能の処理を行うため、処理速度がかかる。そ
のため、サーボドライバと早い周期で通信をおこなうた
めには接続するサーボドライバの数を制限するか、接続
するサーボドライバの数を増やすために通信周期を長く
する必要がある。モジュール型の制御装置は、ユニット
型に比べて処理速度が数倍早いため、通信周期で接続で
きるサーボドライバの数をユニット型より増やせるとい
う利点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a digital servo drive for transferring position data by communication has a configuration as shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a programming input device for creating an application program. A control device 2 transmits position data S1 to the digital servo driver by communication. Reference numeral 3 denotes a digital servo driver, a position control unit 30 that manages a position based on a position feedback signal S2 and position data S1 received from the control device 2,
The speed control unit 31 manages the speed by the speed feedback signal S3, and the current control unit 32 manages the current by the current feedback signal S4. Output. Reference numeral 4 denotes a servo motor that rotates based on a current signal S5 from the digital servo driver 3. A speed detector 5 detects the rotation speed of the servo motor 4.
Reference numeral 6 denotes a position detector which detects the rotational position of the servo motor 4. In the servo drive device of FIG.
May be shared by the position detector 6. In general, a control device used in a servo drive device is a unit type that performs a function of a programmable controller and a communication process with a servo driver by one CPU, a CPU (PLC module) having a function of a programmable controller, C responsible for communication processing with the driver
There is a module type in which functions are divided such as a PU (motion module) and a CPU is mounted for each function. Generally, the unit type control device has one C
Since processing of all functions is performed by the PU, processing speed is high. Therefore, in order to communicate with the servo driver in a short cycle, it is necessary to limit the number of connected servo drivers or to lengthen the communication cycle to increase the number of connected servo drivers. Since the processing speed of the module type control device is several times faster than that of the unit type, there is an advantage that the number of servo drivers that can be connected in a communication cycle can be increased compared to the unit type.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】制御装置のサンプリン
グ周期ごとに、時々刻々の位置を制御する軌跡制御は、
上記ユニット型においては、制御装置のサンプリング周
期とサーボドライバとの通信周期を同一にすることで容
易に実現可能である。ところが、モジュール型の制御装
置においては、PLCモジュールとモーションモジュー
ルは、それぞれCPUを搭載し、そのCPUは一般に別
々の発振器からのクロックで動作するため、同じサンプ
リング周期を設定しても、PLCモジュールとモーショ
ンモジュールのサンプリング周期は微妙にずれてくる。
そのため、PLCモジュールからの位置データをモーシ
ョンモジュールが受け取れないタイミングが生じ、PL
Cモジュールからの時々刻々の位置データをモーション
モジュールを介してサーボドライバまで確実に受け渡す
ことができない。図4を用いて説明する。図4におい
て、〜はPLCモジュールが時々刻々払い出す位置
データを示している。この例では、モーションモジュー
ルおよびサーボドライバの通信周期を2ms、PLCモ
ジュールのサンプリング周期を2msとしている。一般
にクロックに使用する水晶発振子の精度は100ppm
程度であるため、PLCモジュールで使用している水晶
発振子とモーションモジュールで使用している水晶発振
子の誤差は最大200ppmである。よって、1/50
00の誤差となる。2msでは、2ms±0.4μsと
なり、10秒で1回分2ms周期が多いか少なくなる。
図4は、PLCモジュールで使用している水晶発振子が
モーションモジュールで使用している水晶発振子よりα
分遅いと仮定した時の各モジュールの周期を表したもの
である。図4において、徐々にPLCモジュールのサン
プリング周期とモーションモジュールの通信周期がずれ
ていき、時刻A,Bと近づき、時刻Cでモーションモジ
ュールの通信周期がPLCモジュールのサンプリング周
期を抜き、その結果、位置データが払い出せず位置デ
ータを抜かす。時刻Cでは、本来は位置データがサー
ボドライバに送信されなければならないが、時刻Bと同
じ位置データがサーボドライバに送信されてしまう。
すなわち、本来サーボドライバに送信する位置データ
は、→→→→→→→→…であるのに対
して、実際にサーボドライバに送信される位置データ
は、→→→→→→→→→…となる。
その結果、モジュール型の制御装置では軌跡制御ができ
ないという問題があった。そこで本発明は、PLCモジ
ュールが払い出す位置データを、モーションモジュール
を介して、確実にサーボドライバまで渡す方式を提供す
ることを目的とする。
The trajectory control for controlling the position every moment for each sampling period of the control device is as follows.
The above-mentioned unit type can be easily realized by making the sampling cycle of the control device and the communication cycle with the servo driver the same. However, in the module-type control device, the PLC module and the motion module each have a CPU mounted thereon, and the CPUs generally operate with clocks from different oscillators. The sampling cycle of the motion module is slightly shifted.
Therefore, there occurs a timing at which the motion module cannot receive the position data from the PLC module,
The instantaneous position data from the C module cannot be reliably transferred to the servo driver via the motion module. This will be described with reference to FIG. In FIG. 4, 〜 indicates position data that the PLC module pays out every moment. In this example, the communication cycle of the motion module and the servo driver is 2 ms, and the sampling cycle of the PLC module is 2 ms. Generally, the accuracy of the crystal oscillator used for the clock is 100 ppm
Therefore, the error between the crystal oscillator used in the PLC module and the crystal oscillator used in the motion module is 200 ppm at the maximum. Therefore, 1/50
00 error. At 2 ms, it becomes 2 ms ± 0.4 μs, and the period of 2 ms for one time in 10 seconds is larger or smaller.
FIG. 4 shows that the crystal oscillator used in the PLC module is more α than the crystal oscillator used in the motion module.
This represents the cycle of each module when it is assumed that the time is one minute slower. In FIG. 4, the sampling cycle of the PLC module and the communication cycle of the motion module gradually shift from each other, approaching times A and B, and at time C, the communication cycle of the motion module subtracts the sampling cycle of the PLC module. Data is not available and location data is skipped. At time C, the position data must be transmitted to the servo driver, but the same position data as at time B is transmitted to the servo driver.
That is, while the position data originally transmitted to the servo driver is →→→→→→→→..., The position data actually transmitted to the servo driver is →→→→→→→→→. Becomes
As a result, there is a problem that the trajectory control cannot be performed by the modular control device. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for reliably transferring position data issued by a PLC module to a servo driver via a motion module.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明はモーションモジュールとサーボドライバ間
の通信周期を割込信号としてPLCモジュールに入力
し、上記割込信号または上記割込信号の整数倍をPLC
モジュールのサンプリング周期とする手段と、PLCモ
ジュールとモーションモジュールで位置データの受け渡
しを行う手段と、モーションモジュールがPLCモジュ
ールのデータを格納したことをPLCモジュールに知ら
せる手段を有し、上記割込信号が入力された時に、PL
CモジュールはPLCモジュールの位置データをモーシ
ョンモジュールが取り込むまでは、ユーザプログラムを
実行せず待機状態を保持し、モーションモジュールから
の位置データ格納完了信号により、ユーザプログラムを
PLCモジュールが実行するように制御装置を構成した
ものである。
In order to solve the above problems, the present invention is to input a communication cycle between a motion module and a servo driver to a PLC module as an interrupt signal, and to output the interrupt signal or an integer of the interrupt signal PLC times
Means for setting a sampling period of the module, means for transferring position data between the PLC module and the motion module, and means for notifying the PLC module that the motion module has stored data of the PLC module. When input, PL
Until the motion module takes in the position data of the PLC module, the C module holds the standby state without executing the user program, and controls the PLC module to execute the user program by the position data storage completion signal from the motion module. This is a device configuration.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図1は、本発明による制御装置の構成例
である。図1において、1はPLCモジュールで、プロ
グラマブルコントローラとしての機能を有している。一
般にプログラマブルコントローラは、外部の信号を取り
込むための入力部10と、外部へ信号を出力するための
出力部11と、データメモリ部12と、ユーザプログラ
ムを記憶しているプログラムメモリ部14と、前記プロ
グラムメモリ部に格納された制御プログラムに従って演
算する演算部13から構成される。一般に演算部(CP
U)は水晶発振子15からのクロック信号で動作する。
16はサンプリング周期発生回路で、モーションモジュ
ールの通信周期発生回路23の出力である割込信号S3
をもとにその整数倍の周期が生成されてCPUに入力さ
れ、プログラマブルコントローラの入力、出力および演
算を実行する周期となる。サンプリング周期発生回路1
6において、割込信号S3の何倍をサンプリング周期に
するかは、ソフトウェアまたはハードウェアで設定でき
るようになっている。2は、モーションモジュールで、
PLCモジュールがセットした位置データを自モジュー
ル内に格納するためのメモリ25と、PLCモジュール
からの位置データS1と、位置データS1をメモリ25
に格納した時にPLCモジュールに位置データの取り込
みが完了したことを知らせる位置データ格納完了S2を
格納するための共有メモリ20と、共有水晶発振子24
で動作するCPU21と、サーボドライバに位置データ
を送信するためのデータ送受信回路22と、モーション
モジュールとサーボドライバ間の通信周期を生成する通
信周期発生回路23から構成される。通信周期発生回路
23からの出力が割込信号として、モーションモジュー
ルのCPU21と、PLCモジュールのサンプリング周
期発生回路に同時に入力される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration example of a control device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a PLC module, which has a function as a programmable controller. Generally, a programmable controller includes an input unit 10 for receiving an external signal, an output unit 11 for outputting a signal to the outside, a data memory unit 12, a program memory unit 14 storing a user program, It comprises an operation unit 13 that performs an operation according to a control program stored in the program memory unit. Generally, the operation unit (CP
U) operates with a clock signal from the crystal oscillator 15.
Reference numeral 16 denotes a sampling cycle generation circuit, which is an interrupt signal S3 output from the communication cycle generation circuit 23 of the motion module.
, A cycle of an integral multiple thereof is generated and input to the CPU, and becomes a cycle for executing input, output and operation of the programmable controller. Sampling cycle generation circuit 1
In 6, the number of sampling cycles of the interrupt signal S3 can be set by software or hardware. 2 is a motion module
A memory 25 for storing the position data set by the PLC module in its own module; a position data S1 from the PLC module;
And a shared crystal oscillator 24 for storing a position data storage completion S2 that informs the PLC module that the fetching of the position data has been completed when the data is stored in the PLC module.
, A data transmission / reception circuit 22 for transmitting position data to the servo driver, and a communication cycle generation circuit 23 for generating a communication cycle between the motion module and the servo driver. The output from the communication cycle generation circuit 23 is simultaneously input as an interrupt signal to the CPU 21 of the motion module and the sampling cycle generation circuit of the PLC module.

【0006】図2は、モーションモジュールの通信周期
発生回路23から割込信号が入力された時の、モーショ
ンモジュールとPLCモジュールのソフトウェアの動作
を説明した図である。図2において、通信周期発生回路
からの割込信号S3をそのままPLCモジュールのサン
プリング周期と設定しているものとする。図2におい
て、割込信号S3がPLCモジュールに入力されると、
PLCモジュールはまず、外部機器との入出力を行い
(ステート10)、モーションモジュールからの位置デ
ータ格納完了待ちとなる(ステート11)。モーション
モジュールから位置データ格納完了が共有メモリにセッ
トされると、プログラムメモリに格納されたユーザメモ
リが実行され、そのユーザプログラムの中で時々刻々の
位置データが共有メモリにセットされる(ステート1
2)。一方、モーションモジュールは、割込信号S3が
入力されると、まずPLCモジュールが共有メモリにセ
ットした位置データを自モジュール内のメモリ25に格
納する(ステート20)。格納が完了すると、位置デー
タ格納完了を共有メモリにセットして、位置データの取
り込みが完了したことをPLCモジュールに知らせる
(ステート21)。その後、サーボドライバに対してP
LCモジュールから取り込んだ位置データを伝送を介し
てサーボドライバに送信する。位置データを受信したサ
ーボドライバは、受信した位置データに基づいてサーボ
モータを駆動する。上記シーケンスを割込信号S3ごと
に行うことにより、PLCモジュールが生成した時々刻
々の位置データをモーションモジュールを介して確実に
サーボドライバに渡すことができる。なお、図2におい
て、通信周期発生回路からの割込信号S3をそのままP
LCモジュールのサンプリング周期とするのではなく、
その整数倍をサンプリング周期になるように設定してい
る場合は、その設定された数値を共有メモリにセットす
ることで、モーションモジュールにPLCモジュールの
サンプリング周期を知らせ、モーションモジュールに割
込信号が入力された時に、モーションモジュールはPL
Cモジュールのサンプリング周期から、サーボドライバ
との通信周期単位に分割(共有メモリにセットされた数
値分の1)して、サーボドライバに送信する。
FIG. 2 is a view for explaining the operation of the software of the motion module and the PLC module when an interrupt signal is input from the communication cycle generation circuit 23 of the motion module. In FIG. 2, it is assumed that the interrupt signal S3 from the communication cycle generation circuit is directly set as the sampling cycle of the PLC module. In FIG. 2, when the interrupt signal S3 is input to the PLC module,
The PLC module first performs input / output with an external device (state 10), and waits for completion of storage of position data from the motion module (state 11). When the completion of storing the position data from the motion module is set in the shared memory, the user memory stored in the program memory is executed, and the position data is momentarily set in the user program in the user memory (state 1).
2). On the other hand, when the interrupt signal S3 is input, the motion module first stores the position data set in the shared memory by the PLC module in the memory 25 in the own module (state 20). When the storage is completed, the completion of the storage of the position data is set in the shared memory, and the completion of the fetching of the position data is notified to the PLC module (state 21). After that, P
The position data acquired from the LC module is transmitted to the servo driver via transmission. The servo driver that has received the position data drives the servo motor based on the received position data. By performing the above sequence for each interrupt signal S3, the instantaneous position data generated by the PLC module can be reliably transferred to the servo driver via the motion module. In FIG. 2, the interrupt signal S3 from the communication cycle generation circuit is
Instead of using the LC module sampling period,
If the integral multiple is set to be the sampling cycle, the set value is set in the shared memory to inform the motion module of the sampling cycle of the PLC module, and an interrupt signal is input to the motion module. When the motion module is
From the sampling cycle of the C module, it is divided into communication cycle units with the servo driver (1/1 set in the shared memory) and transmitted to the servo driver.

【0007】[0007]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば,PL
Cモジュールが払い出す位置データを、モーションモジ
ュールを介して、確実にサーボドライバまで渡すことが
でき、モジュール型の制御装置で軌跡制御が可能となる
効果がある。また、位置データを生成するPLCモジュ
ールはプログラマブルであるため、任意の位置パターン
(位置データの集まり)を生成することができるので、
サーボドライブ装置で構成される機械の動作に柔軟に対
応できる。従って、高性能、高機能な機械をサーボドラ
イブ装置で構成することが可能となる効果がある。
As described above, according to the present invention, the PL
The position data paid out by the C module can be reliably transferred to the servo driver via the motion module, and the trajectory control can be performed by the modular control device. In addition, since the PLC module that generates the position data is programmable, an arbitrary position pattern (a collection of position data) can be generated.
It can flexibly respond to the operation of a machine composed of a servo drive device. Therefore, there is an effect that a high-performance and high-performance machine can be constituted by the servo drive device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例である。FIG. 1 is an embodiment of the present invention.

【図2】本発明におけるPLCモジュールとモーション
モジュールのソフトウェア説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of software of a PLC module and a motion module according to the present invention.

【図3】従来技術の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional technique.

【図4】従来技術の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 PLCモジュール 2 モーションモジュール 10 入力部 11 出力部 12 データメモリ部 13 CPU 14 プログラムメモリ部 15 水晶発振子 16 サンプリング周期発生回路 20 共有メモリ 21 CPU 22 データ送受信回路 23 通信周期発生回路 24 水晶発振子 25 メモリ 整理番号 12503 Reference Signs List 1 PLC module 2 Motion module 10 Input unit 11 Output unit 12 Data memory unit 13 CPU 14 Program memory unit 15 Crystal oscillator 16 Sampling cycle generation circuit 20 Shared memory 21 CPU 22 Data transmission / reception circuit 23 Communication cycle generation circuit 24 Crystal oscillator 25 Memory reference number 12503

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プログラマブルコントローラとしての機
能を有するPLCモジュールと、サーボモータと、前記
サーボモータを制御するサーボドライバと、位置データ
を前記サーボドライバに渡す機能を有するモーションモ
ジュールと、前記モーションモジュールから前記サーボ
ドライバへ前記位置データを渡す通信を定周期で通信を
行う通信手段とを有する位置制御装置において、 前記モーションモジュールと前記サーボドライバ間の通
信周期を割込信号として前記PLCモジュールに入力
し、前記割込信号または前記割込信号の整数倍を前記P
LCモジュールのサンプリング周期とする手段と、 前記PLCモジュールと前記モーションモジュールで前
記位置データの受け渡しを行う手段と、 前記モーションモジュールが前記PLCモジュールのデ
ータを格納したことを前記PLCモジュールに知らせる
手段を備え、 前記割込信号が入力された時に、前記PLCモジュール
は前記PLCモジュールの位置データを前記モーション
モジュールが取り込むまでは、位置指令を作り出すユー
ザプログラムを実行せず待機状態を保持し、前記モーシ
ョンモジュールからの位置データ格納完了信号により、
前記ユーザプログラムを前記PLCモジュールが実行す
ることにより、PLCモジュールとモーションモジュー
ルの同期をとることを特徴とする位置制御装置。
1. A PLC module having a function as a programmable controller, a servo motor, a servo driver for controlling the servo motor, a motion module having a function of passing position data to the servo driver, and A position control device having communication means for performing communication at a fixed cycle for passing the position data to the servo driver, wherein a communication cycle between the motion module and the servo driver is input to the PLC module as an interrupt signal; The interrupt signal or an integral multiple of the interrupt signal
Means for setting the sampling cycle of the LC module; means for transferring the position data between the PLC module and the motion module; means for notifying the PLC module that the motion module has stored data for the PLC module. When the interrupt signal is input, the PLC module holds a standby state without executing a user program for generating a position command until the motion module captures the position data of the PLC module. By the position data storage completion signal of
A position control device, wherein the PLC module and the motion module are synchronized by executing the user program by the PLC module.
JP10144545A 1998-05-26 1998-05-26 Position controller Abandoned JPH11338516A (en)

Priority Applications (1)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6399535B1 (en) 1999-11-01 2002-06-04 W. R. Grace & Co.-Conn. Coordination catalyst systems employing agglomerated metal oxide/clay support-activator and method of their preparation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6399535B1 (en) 1999-11-01 2002-06-04 W. R. Grace & Co.-Conn. Coordination catalyst systems employing agglomerated metal oxide/clay support-activator and method of their preparation

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