JPH03273317A - サーボシステム制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は制御対象のシーケンスプログラム制御に同期
させ、サーボモータの位置、速度もしくはトルクの制御
モードを自由に選択可能なサーボシステム制御装置に関
するちのである。

［従来の技術〕 サーボ制御部としてのサーボアンプと制御対象のシーケ
ンスプログラム制御を実行するプログラマブルコントロ
ーラ（以下、ＰＣと記す）にて構成され、工作機械を駆
動するサーボモータの位置。

速度らしくはトルクを制御するサーボシステム制御装置
が多用されている。この場合には位置決め制御と同期し
たシーケンス制御が可能である。

具体的な制御の対象として、位置モードの場合における
搬送機械、加工テーブルの位置決め、速度モードの場合
における速い応答が要求される送り制御、トルクモード
の場合におけるフィルム、紙などの一定弦力での巻き取
りなどがある。

第３図〜第５図は従来のサーボシステム制御袋置の構成
を示す図であり、第３図は移動量と移動速度を位置指令
として与えるサーボ制御部としでの位置ループサーボ（
２０Ａ）の構成を示すもので、（１０）はプログラマブ
ルコントローラ、（２０）はサーボ制御部、（２２）は
位置増幅器、（２４）は速度増幅器、（２６）は電流増
幅器、（２７）は電流検出器、（３０）↓まサーボモー
タ、（４０）はサーボモータ（３０）の回転位置および
速度を検出する検出器、（Ｆｌ）は位置フィードバック
ループ、（Ｆ２）は速度フィードパ・ツクル−プ、（Ｆ
３）は電流フィードバックループである・プログラマブ
ルコントローラ（ｌＯ）からの位置指令（Ａ１）は位置
増幅器（２２）に与えられ、これに対し、サーボモータ
（３０）に付属している検出器（４０）からの位置フィ
ードバックループ（Ｆｌ）による位置フィードバックが
かけられる。位置増幅器（２２）の出力は速度増幅器（
２４）に与えられ、これに対し、検出器（４０）からの
速度フィードバックループ（Ｆ２）による速度フィード
バックがかけられる。速度増幅器（２４）の出力は電流
増幅器（２６）に与えられ、これに対し、電流検出器（
２７）からの電流フィードパ・ツクループ（Ｆ３）によ
る電流フィードバックがかけられる。電流増幅器（２６
）の出力は電流検出器（２７）を経てサーボモータ（３
０）を駆動する。位置ループサーボは、プログラマブル
コントローラ（ｌＯ）の構成要素である位置決め制御モ
ジュール（１１）と組合わせることにより、容易に位置
決めシステムを構成できる。第４図は速度の指令を与え
る速度ループサーボｆ２ＯＢ）である。プログラマブル
コントローラ（図示せず）からの速度指令（Ａ２）は速
度増幅器（２４）に与えられ、以後の制御は第３図に示
した位置ループサーボの場合と同様である。速度ループ
サーボ（２０Ｂ）はプログラマブルコントローラと組み
合わせて、搬送ライン等に用いられる。第５図は電流指
令（トルク指令）を与える電流ループサーボ（２０Ｇ）
である。上記プログラマブルコントロラからの電流指令
は電流増幅器（２６）に与えられ、以後の制御は位置ル
ープサーボ（２０Ｌ速度ループサーボ（２０Ａ＋の場合
と同様である。電流ルーブサボ（２０Ｃ１はトルク（引
彊り力）を制御し、てフィルムやシートなどの巻き取り
装置に用いられる。

従来のサーボシステム制御装置は、上記のように３通り
のループサーボのうち制御対象に適切なループサーボを
１つ選定し、そのループサーボ専用の機器構成の６のを
使用している。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のサーボシステム制御装置は以上のように構成され
ているので、サーボ制御部は位置決め制御、速度制御、
トルク制御専用のユニット構成であり、プログラマブル
コントローラとの組合わせでサーボシステム制御装置を
構成する場合において、制御対象の位置決め、速度、ト
ルクモードごとにそれぞれ専用のサーボシステム制御装
置を準備し、なければならないという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、制御対象の位置決め、速度、トルクモード
のうち、いずれの制御モードに６１種類のサーボ制御部
にて対応できるサーボシステム制御装置を得ることを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係わるサーボシステム制御装置は位置フィー
ドバック、速度フィードパ・ツクおよびトルクフィード
バックのループを有すると共に、位置モードの場合には
上記位置、速度およびトルクフィードバックのループを
、速度モードの場合には上記速度およびトルクフィード
パ・ツクのループを、トルクモードの場合には上記トル
クフィードバックのループを選択すべく切り換えるモー
ド切り換え手段を有するサーボ制御部と、制御対象のシ
ーケンスプログラム制御に同期させ、サーボモータの位
置、速度もしくはトルクを上記サーボ制御部を介して制
御すべく、上記位置、速度およびトルクモードのうちの
いずれかのモードを選定して上記モード切り換え手段に
モード切り換え信号を出力するモード切り換え信号出力
手段を有するプログラマブルコントローラとを備えたち
のである。

［作用］ この発明におけるプログラマブルコントローラのモード
切り換え信号出力手段は制御対象のシーケンスプログラ
ム制御（こ同期させ、サーポモータの位置、速度らしく
はトルクを制御すべく、上記位置、速度およびトルクモ
ードのうちのいずれかのモードを選定してモード切り換
え信号を出力し、サーボ制御部のモード切り換え手段は
、上記プログラマブルコントローラから入力されたモー
ド切り換え信号が位置モードの場合には上記位置、速度
およびトルクフィードバックのループを、速度モードの
場合には上記速度およびトルクフィードバックのループ
をトルクモードの場合には上記トルクフィードバックの
ループを選択する。

〔発明の実施例１ この発明の一実施例を第１図〜第３図により説明する６
図中、従来例と同じ符号で示されたものは従来例のそれ
と同一もしくは同等なものを示す。

第１図はサーボシステム制御装置の構成の概略を示す図
である。図において、（２１）は位置、速度、トルクモ
ードのいずれかを選択する切換スイッチであり３プログ
ラマブルコントローラ（１０）から入力される制御モー
ド選択信号（５２）により切換られる。（２３０：ｊ位
置モードが選択された場合にのみＯＮとなるスイッチ、
（２５）は位置および速度モードのいずれかが選択され
た場合にＯＮとなるスイッチである。

プログラマブルコントローラ（ｌＯ）から位置、速度、
トルク制御に関する指令信号（５１）と、制御モード選
択信号（５２）がサーボ制御部（２０）に入力される。

サーボ制御部（２０）では制御モード選択信号（５２）
に応じて切換スイッチ（２１）およびスイッチ（２３）
、　（２５）を操作して、選択された制御モードに応じ
たサーボ制御回路を構成する。

第２図は選択された制御モードに応じたサーボ制御回路
を構成し、サーボモータ（３０）の運転に至る手順を示
すフローチャートである。

次に、上記実施例の動作を説明する。第１図において、
サーボシステムの使用者が制御対象（図示せず）に適切
なサーボの制御モードを位置モード、速度モード、トル
クモードの中から１つえらんでプログラマブルコントロ
ーラ（１０）に設定すると、この制御モードに応じた制
御モード選択信号（５２）がサーボ制御部（２０）に入
力される。

第２図のフロチャートにおいて、ステップ（１００）で
サーボ制御部（２０）が起動されて上記制御モード選択
信号（５２）が入力されると、ステ・ンブ（１０１）で
信号（５２）が位置モードに関するちのか否か判別し、
位置モードであればステップ（１０３１でスイッチ（２
１）の接点（Ｓｌ）をＯＮシ、かつステップ（１０４１
でスイッチ＋２３Ｌ　（２５１をＯＮする。この結果、
第３図に示した位置ループサーボ（２０Ａ）と等価な回
路が、即ち位置フィードバックループ（Ｂ１１．速度フ
ィードバックループ（８２）、　　ｌ−ルクフィードバ
ックルーブとしての電流フィードバックループ（Ｂ３）
が形成されたサーボ制御回路が構成される。この状態に
おいて、プログラマブルコントローラ（１０）から指令
信号（５１）として位置決め指令が入力されるとサーボ
制御部（２０）はサーボモータ（３０）を駆動し、制御
対象（図示せず）の位置決め制御を行なう。この場合に
おいて、サーボモータ（３０）の位置および速度を検出
する検出器（４０）の出力信号は位置フィードバックル
ープ（Ｂｌ）、速度フィードバックループ（Ｂ２）を介
してそれぞれ位置増幅器（２２）および速度増幅器（２
４）へ負帰環され、サーボモータ（３０）への出力電流
を検出する′Ｉ４流検出器（２７）の出力信号は１ｆ流
フイードバツクループ（Ｂ３）を介して電流増幅器（２
６）へ負帰環される。

次に、ステップ（１０１１で位置モードではないと判定
されたら、ステップ（１０２＋で速度モードであるか否
か判別され、速度モードであれば、ステップ（１０６１
で切換スイッチ（２１）の接点（Ｂ２）をＯＮすると共
に、ステップ（１０７）でスイッチ（２３）を叶Ｆ、ス
イッチ（２５）をＯＮする。この結果、第４図に示した
速度ループサーボ（２０８＋　と等価な回路が、即ち、
速度フィードバックループ（Ｂ２）および電流フィード
バックループ（Ｂ３）が形成される。この状態において
、ステップ（１０８）でプログラマブルコントローラ（
１０）から指令信号（５１）として速度指令が入力され
ると、サーボ制御部（２０）はサーボモータ（３ｏ）を
駆動し、制御対象を速度制御する。

次に、ステップｆ１０２）で速度モードでないと判定さ
れたら、ステップｆ１０９）で切換スイッチ（２１）の
接、１ｓ３）をＯＮすると共に、ステップｆｌｌＯ）で
スイッチ（２３）、（２５）をＯＦＦとする。この結果
、第５図に示したトルクループ・サーボ（２０Ｃ）と等
価な回路が、即ち電流フィードバックループ（Ｂ３）だ
けが形成されたサーボ制御部（２０）が得られる。この
状態で、プログラマブルコントローラ（１０）からトル
ク指令としての電流指令が入力されると、サーボ制御部
（２０）は制御対象（図示せず）のトルク制御を行うべ
くサーボモータ（３０）を駆動制御する。

なお、上記実施例は、位置フィードバック、速度フィー
ドバック、電流フィードバックの３つのフィードバック
制御ループを選択できるサーボシステム制御方法である
が、制御対象種類や規模が限定される場合には、サーボ
制御ループモードの選択を、任意の２つまでとしても良
い。

〔発明の効果Ｊ 以上のように、この発明によれば、制御対象のシーケン
スプログラム制御に同期させ、サーボモータを位置、速
度およびトルクモードのうちのいずれかを自由に選定し
て切り換え、制御できるようにしたので、制御の対象の
制御モードが異なって６−つの機器構成で対応できるも
のが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるサーボシステム制御
装置の構成の概要を示す図、第２図は第１図に示したサ
ーボシステム制御装置の動作を示すフローチャート、第
３図は従来の位置モード用サーボシステム制御装置の構
成を示す図、第４図は従来の速度モード用サーボシステ
ム制御装置の構成を示す図、第５図は従来のトルクモー
ド用サーボシステム制御装置の構成を示す図である。 図において、　　（１０）はプログラマブルコントロー
ラ、（２０）はサーボ制御部、（２１）は切換スイッチ
、（２２）は位置増幅器、（２３）はスイッチ、（２４
）は速度増幅器、（２５）はスイッチ、（２６ｊはｔ流
増幅器、（２７）は電流検出器、（３０）はサーボモー
タ、（４０）は検出器を示す。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位置フィードバック、速度フィードバックおよびトルク
   フィードバックのループを有すると共に、位置モードの
   場合には上記位置、速度およびトルクフィードバックの
   ループを、速度モードの場合には上記速度およびトルク
   フィードバックのループを、トルクモードの場合には上
   記トルクフィードバックのループを選択すべく切り換え
   るモード切り換え手段を有するサーボ制御部と、制御対
   象のシーケンスプログラム制御に同期させ、サーボモー
   タの位置、速度もしくはトルクを上記サーボ制御部を介
   して制御すべく、上記位置、速度およびトルクモードの
   うちのいずれかのモードを選定して上記モード切り換え
   手段にモード切り換え信号を出力するモード切り換え信
   号出力手段を有するプログラマブルコントローラとを備
   えたサーボシステム制御装置。