Motion Control VILLAGE

モータードライバー

絶対位置

過去の位置を参照しないで、空間内の位置を完全に記述する位置情報です。

応答性

電子装置などに於いて、制御システムへの入力信号に対して出力信号が対応する速さのことです。
サーボドライバーの応答性は一般に周波数特性で表示され、その値が高いほど制御システムの動特性が良いです。

PWM

PWM(Pulse Width Modulation)とは、半導体を使った電力を制御する方式の1つです。
オンとオフの繰り返しスイッチングを行い、出力される電力を制御します。
一定電圧の入力から、パルス列のオンとオフの一定周期を作り、オンの時間幅を変化させる電力制御方式をPWMと呼び、早い周期でスイッチングを行うことでオンのパルス幅に比例した任意の電圧が得られます。これは、半導体がオンとオフ状態が最も損失が少ない(中間状態は損失多い)ことを利用した電力制御方式です。

PWMは、優れた制御性と、高効率が特長で、インバーター回路で広く使われている技術です。ブラシ付きDCモーターの回転制御にも使われています。
インバーター回路にて、PWM制御のオンの時間幅(デューティー)を周期的に変化させることにより、モーター駆動に最適な正弦波の交流電圧を作ることができます。

溜りパルス

ACサーボドライバに入力される指令パルスと、ACサーボモーターに内蔵されたエンコーダからモーターの回転量に応じて出力されるフィードバックパルスとの差のパルスです。
機械には慣性(GD2)があるため、位置決めユニットの速度指令をそのまま出すと機械が遅れて追従できない。そこでサーボモータの場合は、速度指令のパルスを偏差カウンタに溜めておいて遅らせる方法をとる。その溜められたパルス。
停止するときには偏差カウンタが全部吐き出して0になる。
正確にはフィードパルスとフィードバックパルスの差が溜りパルス。

サーボパラメータ

接続しているサーボモータの仕様や機械の制御方式により決まるデータで、各軸ごとに設定します。パラメータは初期値を持っているので、各軸の制御条件に合わせて変更する。

ユーザパラメータ

サーボアンプの制御モードや電子ギヤ、速度等の基本的な設定を行うパラメータ。

プロトコル

複数対象間のデータのやり取りを確実に行なうための手順です。

インバータ

半導体を用いた電力変換装置です。
直流→交流の場合はDC-ACインバータです。
交流を直流に変換するAC-DCコンバータとの組み合わせで、任意の電圧・周波数に変換することができます。
インバータ回路を形成する。

回生エネルギー

モータが発電機となって電力を発生することです。
減速時や外力や重力により加速される時に発生し、サーボドライバの回生吸収能力を超えないよう設計します。

サーボドライバ

サーボモータとセットで使用し、サーボシステムを構成します。
PLCなどからの指令に従い、モータを駆動し、エンコーダなどの信号を受けてフィードバック制御を行います。

EtherNet/IP™

イーサネットを使用したオープンネットワークです。
コントローラレベルのネットワーク、デバイスレベルのネットワークのどちらにも対応でき、汎用Ethernetと混在して使用することができるネットワークです。

Motionnet

日本パルスモーターが提唱する高速シリアル通信システムです。
独自に開発した4種類のデバイスG9000シリーズをベースとして、通信速度20Mbpsのシリアル通信により、FA分野に求められている入出力制御、モーター制御はもちろんのこと高速性を生かしたCPUエミュレーション、メッセージ通信までもがリモート操作できるトータル省配線システムです。
省配線システムのMotionnet®は、国際標準規格SEMIスタンダードのネットワーク通信スタンダードSEMI E54「Sensor / Actuator Network Standard」として認められました。

Ethernet

主に室内や建物内でコンピュータや電子機器をケーブルで繋いで通信する有線LAN(構内ネットワーク)の標準の一つで、最も普及している規格。
米国電気電子技術者協会(IEEE アイ・トリプル・イー)により、仕様が標準化されている。
標準規格名:IEEE 802.3

RS-485 【TIA/EIA-485】

RS-422の後継規格です。低遅延でリアルタイム制御に向いているため主に産業機器で利用されます。

RS-422

「平衡デジタルインターフェース回路の電気的特性」を決める技術標準の事です。
公式呼称はEIA-422 。

SPI(Serial Peripheral Interface)

クロックに同期させてデータの通信を行う
同期式シリアル通信のひとつで,E2PROMやセンサとのデータ通信によく使われています。
米国モトローラ社(現フリースケール社)が提唱した、3線 or 4線の同期式シリアルインターフェース。
マイコンと周辺デバイスの接続によく使われる。パラレル通信に比べて低速だが、配線が少ない
SPIでは,クロック(SCLK),データ入力(SIN),データ出力(SOUT)および
チップセレクト(CS)の4本の信号線を用いて通信します。

クローズドループ制御(フィードバック制御)

位置決め制御方式の一種です。
制御装置からの出力信号によって制御された機械の移動量あるいは速度のデータを制御装置にフィードバックし、入力値と出力値を常に比較し両者を一致させるように全体の操作量を調整する制御です。

フィードフォワード制御

自動制御の方式のひとつです。
制御系に入ってくる指令値や外乱を検知し、その影響が及ぶ前にこれを打ち消します。
フィードバック制御に付加してより高性能化をはかる場合に用いられます。

位置制御

サーボ機構の目標値が位置または角度である場合を位置制御と呼ぶ。これらの角度をフィードバック制御することを姿勢制御(posture control)という。

電圧制御

電圧を上下させることにより回転速度を上下します。最も基本的な制御方法です。

トルク制御

モータの発生トルクを入力のトルク指令値と一致させ、トルクの制御を行うことです。
モータの電流とトルクは比例するため、モータの電流を制御することによってトルク制御を行っています。

速度制御

電圧を制御することによりモータの回転速度を制御します。DCモータは印加電圧に比例して速度と拘束トルクが変わるので、印加電圧を変化することにより希望する速度に設定できます。

内部設定速度制御

パラメータに指定された速度によって、モータを速度制御する機能です。

制振制御

剛性の低いメカや装置の先端が振動するようなメカを使用する場合の振動を低減する機能です。

ゲイン切り替え機能

ゲインを切り換えることができる機能です。回転中と停止中のゲイン
を切り換えたり、運転中に切換え信号を使用してゲインを切り換える
ことができます。

位置偏差

指令位置と現在位置との偏差をエンコーダパルス換算にて表示します。

現在位置

モータの現在位置をエンコーダパルス換算にて表示します。

指令位置

モータへの指令位置をエンコーダパルス換算にて表示します。

非常停止トルク

異常検出時にパラメータで設定したトルクで停止します。

フリーラン

モータをサーボオフ状態にし、惰性回転させることです。

絶対位置決め

過去の位置を参照しないで、空間内の特定の位置に装置や資材を直接移動することです。

偏差カウンタ

偏差カウンタはドライバ内部で入力パルスとフィードバックパルスの偏差を計数する働きがあります。パルスがドライバに入力されると、カウンタにはパルスが積算され(たまりパルス)モーターが回転するとフィードバック信号により、カウンタのたまりパルスを減算し、たまりパルスが0になるように位置決め制御を行います。

絶対値指令

原点を基準とした指令値で移動量を指令します。
したがって、原点にいるとき以外は移動量と指令値とが、異なった値となります。

インクリメンタル指令

現在いる位置から目標位置の間の移動量を指令します。

位置ループゲイン

位置ループゲインが低いと立ち上がり、立ち下がりがゆるやかで位置決めの時間が長くなります。
位置ループゲインが高いほどサーボの追従性がよくなり位置決め速度が上がりますが、高くしすぎるとオーバーシュートして乱調となったり、ハンチングを起こしたりします。

位置指令フィルタ機能

指令パルスに対して、 選択されたフィルタでソフトスタート処理を行い、緩やかに加速減速させる機能です。
位置指令フィルタ時定数設定でフィルタの特性を選択します。
指令パルス(コントローラ)に加減速機能がないとき、指令パルスの周波数が急激に変化し、 機械が加減速時に振動するとき、電子ギヤ比の設定が大きい時に使用します。

トルク制限

モータの出力トルクを制限する機能です。
一定の力で機械(可動部)をワークなどに押しつけたいとき(曲げ機械など)、機械系に過大な力・トルクを加えないようにして、モータおよび機械系を保護したいときなどに使います。

サーボドライバ

サーボモータとセットで使用し、サーボシステムを構成します。
PLCなどからの指令に従い、モータを駆動し、エンコーダなどの信号を受けてフィードバック制御を行います。

電子ギア

指令パルスに電子ギヤ比をかけたパルス数によって、モータを回転させる機能です。
同期させたい2つのラインの位置/速度を微調整したいとき、指令パルス周波数が低い位置制御コントローラを使うとき、1パルスあたりの機械の移動量を、たとえば0.01mmのように設定したいときに使います。

回生エネルギ吸収

サーボドライバは、モータ減速時などに発生する回生エネルギを、ドライバ内部のコンデンサにより吸収します。
内部コンデンサで吸収しきれない場合は、内部回生抵抗により吸収します。

セーフトルクオフ機能

セーフトルクオフ(STO)機能とは、セーフティコントローラやセーフティセンサなどの安全機器からの入力信号によってモータ電流を遮断し、モータを停止させる機能です。

外乱オブザーバ機能

外乱トルク推定値を用いることで、外乱トルクによる影響を減らし、振動を低減します。

ノッチフィルタ

特定の周波数の成分をなくすフィルタです。
ノッチフィルタで共振ピークを抑制することで、ゲインをより高く設定したり、振動を低減したりすることができます。

マニュアルチューニング

ゲイン調整方法の1つです。動作パターンや負荷条件などの制約によりオートチューニングできない場合や、個々の負荷に合わせて最高の応答性を確保したい場合などに、マニュアルチューニングを行います。

リアルタイムアートチューニング

機械の負担イナーシャをリアルタイムに推定し、その結果に応じたゲインを自動的に設定して機械を動作させます。同時に適応フィルタを有効にして動作させると、共振や振動を定価させることもできます。

原点復帰動作

動作モードの1つで、原点位置まで移動します。機種によりいろいろな原点復帰方法があります。

位置決め

ある点から決められた次の点まで移動すること。
位置指令を出す位置決めユニットと動力としてサーボモータ、ステッピングモータを使う。

サーボオン

サーボアンプの入力信号の一つ。
サーボアンプは、サーボオン(SON)信号がONになるとサーボモータに通電し、制御を開始する。

テスト

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