JPS5864507A - サ−ボ系の制御指令回路 - 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】 本発明は、マイクロプロセッサシステム等によ多制御さ
れるサーボ系の制御指令回路に関する。

第１図は、従来のこの種制御回路の一例を示すブロック
図である。すなわち、マイクロプロセッサシステム１．
制御指令回路部２．サーボモータ制御部３等により構成
される制御系でサーボモータ４に印加する電圧、ノ９ル
ス幅等を制御してサーボモータ４を回転せしめ、サーボ
モータ４の回転に応じた出力を出すセンサ５の出力をサ
ーボモータ制御部３に入力させて、例えば回転量に比例
したノ譬ルス数の応答信号１０に変換させる。マイクロ
プロセッサシステム１は、初めに、サーボモータの次に
停止すべき位＃までの回転量をデータ・ぐス８によって
制御指令回路部２に送シ、コントロールパス７に制御信
号を送って上記回転滑を設定させる。制御指令回路部２
は、例えげ第２図に示すように構成されている。すなわ
ち、データバス８で与えられたサーボモータ４０回転量
をコントロールパス７の指示によって減算カウンタ５１
に設定する。減算カウンタ５１の内容は、サーボモータ
制御部３　（第１図）からの応答信号１ｏによって減カ
ウントされる。従って、カウンタ出力信号５４は、サー
ボモータの残り回転数を示すことになる。デコード回路
網５２けカウンタ出力イｇ号５４の数値を読出立川メモ
リ５３のアドレス信号５５に変換出力する。読出立川メ
モリ５３の各番地には、す〜ボモータ４への回転速度等
の指令情報があらかじめ記憶させである。従って、デコ
ード回路網５２訃よび読出し専用メモリ５３の内容を適
当に設定しておけば、例えば第３図に示すように減算カ
ウンタ５１の内容に７１応した指令信号９を出力させる
ことができる。オた、カウンタ出力信号５４の数値が１
１１０３１になったときは、デコード回路網５２は、割
込信号６を出力してマイクロプロセッサシステム１（Ｍ
１図）に送シ、マイクロプロセッサシステムｌは、次の
ステップのサーボモータの回転量をデータバスに送出し
上述と同様な動作を〈シ返してサーボモータを制御する
。

サーボモータ制御部３は、上記指令信号９によシ、サー
ボモータ４に印加すべきパルス幅、電圧等を制樹１して
サーボモータ４　ｔｃ印加し、サーボモータ４を駆動す
る制御機能を有する。

上述の従来構成では、読出専用メモリ５３にプログラム
可能な読出し専用メモリ　（Ｆ　ＲＯＭ）を使用するこ
とによシ、サーボ系の定数の小さな変更等には対応する
ことが可能である。しかし、サーボ系の定数の比較的大
きな変更は、デコード回路網５２の回路変更および読出
専用メモリ５３の変更が必要となる。これらの変更は、
プリント基板化された回路にとっては大問題である。ま
た、指令信号の数に対応して読出専用メモリ５３゜デコ
ード回路網５２の構成規模が大となり、回路を構成する
部品点数が多くなるという欠点がある。

また、これらの回路に汎用のＬＳＩ等を使用することが
困難である。

本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、汎用のＬ
ＳＩ、ＩＣ等を使用した小規模な回路で、しかもサーボ
系の定数変更等に力１して柔軟に対処可能なサーボ系の
制御指令１！ｆｆｊ路を提供することにテムと、該マイ
クロプロセッサシステムがデータバスに出力するサーボ
モータの回転量をセットし後記する応答信号によって減
カウントしカウント値がＯになると出力する第１および
第２の減算カウンタと、上記両減算カウンタのＩｌｌ力
を入力させる第１のオアダートと、該第１のオアダート
の出力ｐｃよって反転動作するＤ型フリップ７０ツノと
、前記マイクロプロセッサシステムがデータバスに出力
するサポモータの指令信号をセットする指令バッファレ
ジスタと、該指令バッファレジスタの出力を入力しｆ−
）信号端子にダート信号が与えられると入力値を指令信
号として出力しダート信号がオフするとその時点の入力
値をラッ・チして次にｆ−ト信号が与えられるまで継続
して指令信号を出力する出力レジスタと、前記第１のオ
ア回路の出力および前記マイクロプロセッサシステムか
ら入力する初期設定パルスを入力し出力を前記出力レジ
スタのダート信号端子に接続した第２のオアダートと、
前記出力レジスタの出力する指令信号を入力し指令信号
に応じてサーボモータの回転速度等を制御しサーボモー
タの回転量に応じた出力信号を出すセンサの出力信号を
サーボモータの回転量に応じたパルス数の応答信号に変
換して前記第１および第２の減算カウンタに入力させる
サーボモータ制御部と、前記センサとを備えて、前記り
型７リツプフロツノの正出力によって前記第１の減算カ
ウンタの減カウントを禁止し、前記り型フリップフロツ
ノの負出力によって前記第２の減算カウンタの減カウン
トを禁止するように接続し、前記第１又は第２の減算カ
ウンタの内容がＯになるごとに交互に他の減算カウンタ
の減算を可能とすると共に前記マイクロプロセッサシス
テムに割込信号を送出しかつ前記出力レジスタにｒ−ト
信号を送ってその時点の入力信号を指令信号として出力
させ、前記割込信号によって前記マイクロゾロセッサシ
ステムが前記第１又は第２の減算カウンタに次のステッ
プの回転箱をセットさせ、前記割込信号のオフによシ前
記出力レジスタがその時点の入力信号をラッチしたのち
に前記指令バッファレジスタに次のステップの指令信号
をセットするように構成したことを特敵とする３゜次に
、本発明について、図面を６照して詳細に説明する。

第４図は、本発明の一実施例の主要部を示す回路図であ
って、第１図に示された従来例の制御指令回路部２に対
応する部分のみが示されている。

しかし、マイクロゾロセッサシステム１がらは、サーボ
モータ４の回転り先のみでなく、指令信号も出力され、
これらはデータバス８Ｖｃよって送られ、コントロール
パス７の制御信号によって」ソ下に説明するカウンタ、
レジスタ等にセットされる。その他の点については、第
１図に示した従来構成と同様である。

以下主に第４図を用い、第１図を併用して説明すると、
インターバルタイマ１９は、第１のカウンタ１９−１と
第２のカウンタ１９−２を内蔵し、データバス８で与え
られたサーボモータの次の停止位置までの回転量を、コ
ントロールパス７で与えられる制御信号ＶＣよって上記
カウンタにセットする。データバス８は、インターバル
タイマ１９の端子り、−’−１）、に接続され、コント
ロールパス７は端子ＡＯ、ＡＩ　、１ｔｌ）、ＷＲ，Ｃ
８等に接続されている。カウンタ１９−１および１９−
２は、応答信号１０を端子ＣＬＫｉ　、ＣＬＫ２に入力
させるとカウント値を減算し、カウント値がＯになると
端子ＯＵＴ　１１０ＵＴ２にハイレベルを出力する。上
記減算動作は、それぞれ端子ＧＡＴＩ。

ＧＡＴ２にハイレベルが入力したときのみ行なわれ、こ
れらの端子にローレベルが入力したときは減カウントが
禁止される。カウンタ１９−１および１９−２の端子０
ＵＴ１および０ＵＴ２は第１のオアｆ−）２３に入力さ
せ、第１のオアゲート２３の出力は、割込信号６として
マイクロプロセッサ１　（第１図）に送られる。同時に
、第１のオアゲート２３の出力によってＤ型７リツプフ
ロツゾ２０をセットする。フリップフロツノ２０の正出
力端子Ｑは前記カウンタ１９−１の端子ＧＡＴＩに接続
されている。Ｄ型７リツプフロツゾ２０の負出力端子司
は、自身のＤ端子にヒ：続すると共に前記カウンタ１９
−２の端子ＧＡＴ２に１妾続されている。従って、カウ
ンタ１９−１父は１９−２は、いずれか一方が減カウン
トし、そのカウント値が０になったとき、割込信号６が
ノ・イレベルになり、その時点のＤ型７リツプフロツプ
２０のＤ端子の状態を正出力端子ＱＫ小出力せる。従っ
て、今まで減カウントしていた方のカウンタの減カウン
トが禁じられ、他方のカウンタが減カウント可能となる
。壕だ、コントロールパス７により、初期設定／ｆルス
３１が与えられたときは、インバータ３２の出力を否定
した信号がフリップフロツノ２０のリセット端子に入力
し、フリツゾフロツゾ２０がリセットされる。すなわち
、初期設定パルス３１によって第２のカウンタ１９−２
が減カウント可能と々る。

一方、データバス８で与えられた指令信号は、コントロ
ールパス７で与えられる指令信号設定１？ルス３０によ
って指令バッファレジスタ２２にセットされる。指令バ
ッファレジスタ２２の出力は、出力レジスタ２１に入力
させる。そして、前記初期設定ｉ９ルス３１および前記
第１のオアダート２３の出力が第２０オアｆｆ　−）　
２４を介して上記出力レジスタ２１のダート信号として
Ｇ端子に接続される。初期設定パルス３１の入力又は、
カウンタ１９−１．１９−２のカウントアツプ等によっ
て、出力レジスタ２１のＧ端子にノ・イレベルが入力す
ると、出力レジスタ２１の入力データＤｏ−ｗＤ、が出
力端子Ｑ。−Ｑ、に直接出力され、前記ダート信号がロ
ーレベルになると、出力レジスタ２１はその時点のデー
タをラッチし、′以後ダート信号がハイレベルになる寸
でラッチしたデータを出力する。

出力レジスタ２１の出力データは指令信号９として（第
１図の）サーボモータ制御部３へ送られる。

また、初期設定ノぐルス３１けインバータ３２で反転さ
せ、さらにもう一度反転させてフリップフロップ２０の
リセット端子に入力させる。

次に、本実施例の動作について、第４図、第５図および
第６図等を参照して説明する。第６図は一しジ長タ２２
，２１．カウンタ１９−１．１９−７２の内容および割
込信号６等の状態を示すタイムチャートである。今、停
止Ｆ指令Ａによってサーボモータは停止しているものと
する。とのとき、指令バッファレジスタ２２および出力
レジスタ２１の内容は停止指令Ａであり、カウンタ１９
−１および１９−２の内容はＩＯ”である。そして、第
５図に示すように、指令Ｂによりｎ１回転、指令Ｃによ
りｎ、回転、指令りによシｎ３回転、・・・・・・・・
・、指令２によりｎ１回転させて合計回転量Σ　ｎｋを
回転１＝１ させるものとする。上記指令Ａ−Ｚおよび回転量□、〜
ｎｚ　Ｕ、マイ〉ロゾロセッサシステムで制御系に適す
るようにプログラムされ又は計算されて出力される。そ
して、データバス８を通して指令バッファレジスタ２２
およびインターノ々ルタイマ１９に与えられ、コントロ
ールノ々スフの制御信号によってそれぞれセットされる
。

先ス、マイクロプロセッサシステムからデータバス８に
最初の回転ｔ　ｎ　＋を出力し、コントロールバス７の
制御信号によシ第２のカウンタ１９−２に回転量ｎ１を
セットする（第６図（ｅ）参照）。次いで、マイクロプ
ロセッサシステムからデータノ々ス８に次の回転量ｎ、
が出力され、コントロールノ々スフの制御信号により第
１のカウンタ１９−１に回転量ｎ、がセットされる（第
６図（ｄ）参照）。このとき、第１のオアゲート２３の
出力がローレベルとなり、Ｗカレジスタ２１は停止指令
Ａをラッチする。次いで、データバス８に指令Ｂが出力
され、指令信号Ｇ定パルス３０によって指令ノクツファ
レジスタ２２に指令Ｂがセットされる（第６図（ａ）参
照）。

そして、次に、初期設定パルス３１が入力したとき、出
力レジスタ２１が指令Ｂをラッチし指令Ｂを出力する（
第６図（ｂ）参照）。オだ、フリップフロップ２０がリ
セットされる。指令Ｂによりサーボモータ制御部３（第
１図）がサーボモータを駆動し、サーボモータが回転す
ると、サーボモータの回転量に対応した応答信号１０が
返送される。

応答信号１０はカウンタ１９−１および１９−２のカウ
ント端子ＣＬＩ（１，ＣＬＫ２に接続されているが、今
Ｍ２のカウンタ１９−２のみが減カウント可能である。

従って、第２のカウンタ１９−２の内容（ｎ、）は応答
パルス１０によって減カウントされる（第６図（ｃ）参
照）。この間サーボモータは指令Ｂによる回転をしてい
る。その後、次のステップの指令Ｃがデータバス８で与
えられ、指令設定パルス３０によって指令バッファレジ
スタ２２にセットされる（第６図（ａ））。

一方、サーボモータの回転により、カウンタ１９−２が
減カウントされ、ｎｔの回転量に達したときカウント値
が”Ｏ″となり、端子ＯＵＴ　２にハイレベルを出力す
る。これにより、割込信号６がハイレベルとなり（第６
図（ｆ））　、同時に７リツゾフロツ７°２０が反転し
てカウンタ１９−２の減カウントを禁止し、カウンタ１
９−１が減カウント可能となる（第６図（ｄ））。捷た
、第２のオア回路２４を介してｒ−）信号が出力レジス
タ２１に与えられるから、出力レジスタ２１は、指令Ｃ
を出力する（第６図（ｂ））。すなわち、サーボモータ
は指令Ｃによって回転し、その回転量に応じた応答信号
１０によってカウンタ１９−１が減カウントを開始する
。

上記割込信号６がマイクロプロセッサシステムに送られ
ると、マイクロプロセッサシステムは割込処理を行なう
。すなわち、カウンタ１９−２に回転量ｎ、を設定する
。回転ｔｎ３の設定によりカウンタ１９−２の出力端子
ＯＵＴ　２がローレベルになると、割込信号６および出
力レジスタ２１の端子Ｇがローレベルに々す（第６図（
ｒ））、指令Ｃが出力レジスタ２１にラッチされる。そ
の後マイクロプロセッサシステムはデータバス８に指令
りを出力し、コントロールパス７の制御信号によっテ指
令ノ青ツファレジスタ２２にセットさせる（第６図（ａ
））。

カウンタ１９−１の内容が＠０”になると、上記同様に
して、今度は、カウンタ１９−２が減カウント可能とな
り、出力レジスタ２１は指令りを出力し、カウンタ１９
−１に回転Ｅ１１”ｎ４がセットされたのち指令バッフ
ァ２２に指令Ｅがセットされる。

以上の動作のくり返しにより、最後に１１１令２によｆ
ｉ　ｎｊ回転が完了すると全ステップの一連のｆｔｆｌ
ｌ　ｍｉ動作が完了し、指令Ａによりサーボ系全体が停
止の状態となる。

本実施例においては、サーボ系の制御情報は、すベテマ
イクロプロセッサシステムが発生するため、サーボ系の
什様変幀等に％ｌＬ、てｔ、１、ノログラムを変更する
ことによって対処することがｉｊＪ能である。すなわち
、従来のようにノ・−ドウエア部分の変更を行々うこと
なく、大幅な指令内容等の変更が可能である。オた、カ
ウンタ１９−１．１９−２および指令信号の次ステツノ
に対応する切替えは、一方のカウンタのカウントアツプ
によって自動的に行表われ、プログラムの介入なしに切
替可能である。従って、マイクロプロセッサシステムの
割込処理が簡単であｐ１割込受付時間の制限が緩和され
る。

本発明は、サーボ系の定数、例えば負荷慣性が大幅に異
りつだ揚台等においても、プログラムによって対処する
ことができるから融通性に富み、良好力制御を行ガうこ
とができ、しかもハード部分の構成にｆ１１ｇ単で部品
点数も少なくて足りる。例えば、活字式プリンタの活字
選択サーボ系に応用すれば、多くの種類の活字があって
、それぞれの慣性モーメントが大きく異なるようガ場合
においても、活字に対応して指令信号を変化させること
が可能であり、種々の活字を最適の状轢で使用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーボ系の制御指令回路の一例を示すブ
ロック図、第２図は上記従来例の制御指令回路部の一例
を示すブロック図、第３図は上記従来例の減算カウンタ
の内容と指令信号との関係の一例を示す図、ｖ２４図は
本発明の一実殉例を示す一部論理回路図を含むブロック
図、第５図はＦα″／）Ａ 記実施例における各ステップの指令信号と回転数との関
係を示す図、第６図は上Ｇ「１実施例における各レジス
タおよびカウンタの内容および割込信号の状態等を示す
タイムチャートである。 サーボモータ、５・・・センサ、６・・・割込信号、７
・・・コントロールパス、８・・・データバス、（）・
・・指令（＋Ｔ号、１０・・・応答信）、＞、１９・・
・インターバルタイマ、１９−１・・・第１のカウンタ
、１９−２・・・第２のカウンタ、２０・・・［）−１
１ｉノリツブ７０ツン０．２１・・・出力レジスタ、２
２・・・指令バッファレジスタ、２３゜２４・・・オア
グー）、３０・・・指令信号設’１１−・やルス、３１
・・・籾量設定パルス、３２・・・インバータ。 代理人弁理士　　住　［１１俊　宗 ７（１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイクロプロセッサシステムと、該マイクロプロセッサ
   システムがデータバスに出力するサーボモータの回転量
   をセットし後記する応答信号によって減カウントしカウ
   ント値が０になると出力する第１および第２の減算カウ
   ンタと、上記両減算カウンタの出力を入力させる第１の
   オアｒ−）と、該第１のオアゲートの出力によって反転
   動作するＤ型フリップフロツノと、前記マイクロゾロセ
   ッサシステムがデータバスに出力するサボモータの指令
   信号をセットする指令バッファレジスタと、該指令バッ
   ファレジスタの出力を入力しｆ−）信号端子にダート信
   号が与えられると入力値を指令信号として出力しｆ−）
   信号がオフするとその時点の入力値をラッチして次にダ
   ート信号が与えられるまで継続して指令信号を出力する
   出力レジスタと、前記第１のオア回路の出力および前記
   マイクロプロセッサシステムから入力する初期設定・ぐ
   ルスを入力し出力を前記出力レジスタのダート信号端子
   に接続した第２のオアダートと、前記出力レジスタの出
   力する指令信号を入力し指令信号に応じてサーボモータ
   の回転速度等を制御しサーボモータの回転量に応じた出
   力信号を出すセッサの出力信号をサーボモータの回転用
   に応じたパルス数の応答信号に変換して前記第１および
   第２の減算カウンタに入力させるサーボモータ制御部と
   、前記センサとを備えて、前記り型フリップフロップの
   正出力によって前記第１の減算カウンタの減カウントを
   禁止し、前記り型フリツプフロツプの負出力によって前
   記第２の減算カウンタの減カウントを禁止するように接
   続し、前記第１又は第２の減算カウンタの内容が０にな
   るごとに交〃に他の減算カウンタの減算を可能とすると
   共に前記マイクロゾロセッサシステムに割込信号を送用
   しかつ前記出力レジスタにｅ−）信号を送ってその時点
   の入力信号を指令信号として出力させ、前記割込信号に
   よって前記マイクロプロセッサシステムが前記第１又は
   第２の減算カウンタに次のステップの回転量をセットさ
   せ、前記割込信号のオフによシ前記出力レジスタがその
   時点の入力信号を２ツチしたのちに前記指令バッファレ
   ジスタに次のステップの指令信号をセットするように構
   成したことを特徴とするサーボ系の制御指令回路。