控制系统技术方案

在移位设定寄存器中设定传输线路的延迟。根据来自主单元的定时信号（ＩＴＰ信号），从属单元产生ＰＲＥ＿ＩＴＰ信号。在周期变更计数器中装载该ＰＲＥ＿ＩＴＰ信号与从属单元自己的ＩＴＰ信号的差。计时器在周期变更计数器为０之前补正基准值并输出位置／速度控制周期的信号（ＳＹＮ信号），并且，用该ＳＹＮ信号将周期变更计数器向下计数。ＳＹＮ信号到每一个所规定数时还输出从属单元自己的ＩＴＰ信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用数值控制装置或机器人控制器等控制装置控制的电动机的同步运转。
技术介绍
数值控制装置或机器人控制器等的控制装置，根据在一定周期中控制装置内的硬件产生的定时信号(ITP(内插周期)信号)，来进行电动机的控制，控制装置的主CPU将ITP信号的每一个间隔的移动量传递到控制伺服电动机的DSP(digital signal processor(数字信号处理器))。在DSP中，按将ITP信号间隔等分分割的控制周期(位置/速度控制周期)来分配指令移动量，并进行电动机的位置、速度的控制。电动机的转动在ITP信号中同步进行，所以由1台控制装置控制的电动机彼此间可以是严格的同步运转。原因是，能够使用相同的ITP。但是，如果应该控制的电动机数量多，1台控制装置具有的轴控制用槽(slot)不足，有时就不得不使用其它控制装置了。这种情况下，由相同控制装置控制的电动机可以使用如上所述的相同ITP信号因此可以严格的同步运转，但是由不同控制装置控制的电动机之间，因为ITP信号彼此间不同步，所以有不能同步运转的问题。要解决该问题，可使用如下方法为了在由多个控制装置控制的电动机之间可以同步运转，将多个控制装置分为1台主单元和1台或1台以上的从属单元，经由连接这些单元的串行总线，将ITP信号由主单元分配到从属单元，使多个控制装置的ITP信号同步，由多个控制装置控制的电动机同步运转。在串行总线还收发ITP信号以外每一个ITP信号的移动量等的、在同步运转中必要的信息。在该同步方式中，由于主单元和从属单元之间的传输线路长等原因产生延迟，导致同步信号(ITP信号)产生定时偏移，因此，开发出了补正该偏移并在相同定时产生的技术(参照专利第2898387号公报)。此外，在ITP信号的收发中，也考虑了用专用电缆来进行的方法，但是在同步运转中必要的ITP信号以外的信息也仍然需要收发，串行总线线路的数量增加，由此导致了成本增加的问题。另外，通过在连接相同串行总线的扩展槽上应用此方式，可以使控制装置的CPU能力增加尽可能的轴数。也就是说，经由串行总线，向安装在扩展槽的轴控制板传送主单元的ITP信号，使向轴控制板输入的ITP信号同步，同时，经由串行总线针对轴控制板上的DSP输出每一个ITP信号的移动量。图1是连接成为上述主单元的数值控制装置和成为轴控制板以及从属单元的数值控制装置的电动机同步控制的概要图，该轴控制板设置在该主单元的扩展槽上。在该图1中，各数值控制装置及扩展槽之间的串行总线成串联(cascade)连接，不过也可以是星形、多点(multi-droppd)等其它的连接形式。图9是在图1所示的控制系统中主单元与从属单元之间的ITP信号的收发的说明图。即，用串行总线连接在数值控制装置中构成的主单元与从属单元(也包括设置在主单元扩展槽内的轴控制板)，在同步控制由各数值控制装置控制的各电动机那样的控制系统中，在主单元产生ITP信号(图9(a))时，经由串行总线，自动地从主单元对从属单元进行发送表示产生ITP信号的旨意的通知(图9(b))。发送的内容中包括ITP信号产生作为数字信息。在从属单元接收该内容(图9(c))，解读数字信息，产生作为表示在主单元中产生ITP信号的PRE_ITP信号(图9(d))。PRE_ITP信号相对主单元的ITP信号延迟，但是在可忽略该延迟时，可以将其原样作为从属单元的ITP信号来使用，主单元与从属单元的电动机可以同步运转。另外，在有延迟时，根据在上述的专利第2898387号公报中所记载的方法，可以补正该延迟。但是，在将PRE_ITP信号作为从属单元的ITP信号的情况下，在与通常数据的发送相冲突等ITP信号的发送定时发生改变时，则会出现PRE_ITP信号的间隔变大的问题。另外，在由于噪声等产生通信障碍、导致ITP信号产生的信息不能发送到从属单元时，从属单元发出重发请求，以确切地接收到ITP信号，但是由于产生重发，导致了ITP信号的定时偏移，这成为电动机之间的同步误差增大的主要原因。图10是该现象的说明图。在主单元中产生ITP信号(图10(a))，自动地从主单元向从属单元进行通知产生ITP信号的旨意的ITP发送信号S的发送，但是由于通信障碍等该ITP发送信号S没有传送到从属单元、ITP发送信号被重发时(图10(b))，该重发信号Sr延迟，因此从属单元接收该重发的ITP发送信号Sr，产生的PRE_ITP信号也延迟(图10(c))。并且，将等分分割该PRE_ITP信号间隔的周期作为电动机的位置、速度的控制周期的DSP控制周期的定时发生偏移。如图10(d)所示，由延迟的重发ITP发送信号Sr延迟产生了PRE_ITP信号，由此该PRE_ITP信号产生之前的控制周期成为比通常长的周期T1。另一方面还有如下问题在下一个ITP信号产生时，通常接收ITP发送信号S，还通常产生PRE_ITP信号，所以将该延迟产生的PRE_ITP信号与通常产生的PRE_ITP信号之间进行分割的最后控制周期(位置/速度控制周期)就成为比通常短的周期T2。并且，因为主单元与从属单元的内置时钟偏移，所以ITP信号的定时也发生偏移。定时的偏移意味着ITP信号的间隔散乱，但是将ITP信号间隔进一步分割进行电动机的位置/速度控制，因此位置/速度的控制产生了散乱。
技术实现思路
本专利技术涉及一种控制装置，其控制装置用串行总线连接成为主单元的1台控制装置和成为从属单元的1台或1台以上的控制装置，并进行由这些不同控制装置控制的电动机彼此间的同步控制。在该控制系统中，各从属单元具备补正机构。该补正机构具有求出从所述主单元发送并在所述从属单元中接收的定时信号与所述从属单元产生的定时信号的相位差的部分；根据所述求得的相位差，求出使从属单元侧的定时信号随动于主单元侧的定时信号的补正量的部分；根据所述求出的补正量，补正从属单元的定时信号的产生周期的部分。并且，输出用该补正机构补正的定时信号。成为所述从属单元的控制装置可以包含安装在控制装置扩展槽中的轴控制板。所述补正机构可以具有相位比较器，其用来求出从所述主单元发送并在成为所述从属单元的控制装置中接收的定时信号与所述从属单元产生的定时信号的相位差；周期变更寄存器；补正量生成机构，由所述相位比较器的输出和存储在所述周期变更寄存器内的值相加并求出补正量的加法机构构成；信号产生机构，根据用所述补正量生成机构生成的补正量补正定时信号的产生周期并产生定时信号。所述补正量生成机构还具备移位设定寄存器，该移位设定寄存器是设定将从所述主单元到所述从属单元的定时信号的传送延迟进行补正的值。所述加法机构可以将所述比较器的输出、存储在周期变更寄存器中的值与该移位设定寄存器的值相加并求出补正值。所述周期变更寄存器可以装载并更新所述加法机构输出的补正值。所述补正量生成机构还设有滤波机构，将由加法机构输出的多个加法值、或由相位比较器输出的多个相位差、或保存在所述周期变更寄存器中的多个值通过滤波机进行运算处理，使用该运算处理得到的值来确定补正量。在将从所述加法机构的输出通过滤波机构进行运算处理时，可以将求得的值在所述周期变更寄存器中进行装载并更新。另外，在通过滤波机构对来自相位比较器的输出进行运算处理时，可以将求得的值作为向所述加法机构的输入来使用。所述信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统，其用串行总线连接成为主单元的１台控制装置和成为从属单元的１台或１台以上的控制装置，并进行由这些不同的控制装置控制的电动机彼此间的同步控制，其中，各从属单元具备补正机构，该补正机构求出从所述主单元发送并在所述从属单元接收 的定时信号与所述从属单元产生的定时信号的相位差，根据所述相位差求出使从属单元侧的定时信号随动于主单元侧的定时信号的补正量，根据所述补正量补正从属单元的定时信号的产生周期，输出由所述补正机构补正了的定时信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：青山一成，小槙邦孝，中村稔，小松孝彰，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]