JP4470796B2

JP4470796B2 - Network servo

Info

Publication number: JP4470796B2
Application number: JP2005107632A
Authority: JP
Inventors: 憲二原
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2025-04-04
Also published as: JP2006285852A

Description

本発明は、ＦＡロボットに使用されるネットワークサーボに関する。 The present invention relates to a network servo used for an FA robot.

図７は、従来技術を示すネットワークサーボの構成図である。
図７において、１はネットワークサーボ、２はコントローラ、３はフラットケーブル、７１はケーブル、７２はターミネータである。
図７に示すように、従来技術のネットワークサーボは、ツイストペアのケーブル７１でコントローラ２と接続されている。ネットワークサーボ１にはコネクタが２個有り、これで隣のネットワークサーボ１と接続し、最後はターミネータ７２を、このコネクタに挿入している。さらに、コスト低減を目的とし、主回路部分に制御回路を設け、伝送路でパルストランス等を用いて絶縁し、ネットワークで上位と伝送するネットワークサーボが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３４５２５６号公報（第１−３図） FIG. 7 is a configuration diagram of a network servo showing the prior art.
In FIG. 7, 1 is a network servo, 2 is a controller, 3 is a flat cable, 71 is a cable, and 72 is a terminator.
As shown in FIG. 7, the conventional network servo is connected to the controller 2 via a twisted pair cable 71. The network servo 1 has two connectors, which are connected to the adjacent network servo 1 and finally a terminator 72 is inserted into this connector. Furthermore, for the purpose of cost reduction, a network servo is proposed in which a control circuit is provided in a main circuit portion, insulated using a pulse transformer or the like in a transmission path, and transmitted to a host via a network (for example, see Patent Document 1). .
JP 2002-345256 A (Fig. 1-3)

しかしながら、この従来技術のネットワークサーボは、絶縁耐圧を高くしようとするとパルストランスが大きくなり、その結果コストも高くなるという問題があった。
また、同一盤内部での接続は、ケーブルを使って接続するのでは無く、安価なフラットケーブル等で接続する事が求められている。さらに、各種インタフェースに簡単かつ安価に対応する事も求められている。 However, this prior art network servo has a problem in that the pulse transformer becomes large and the cost increases as a result of trying to increase the withstand voltage.
In addition, the connection within the same panel is required not to connect using a cable but to connect using an inexpensive flat cable or the like. Furthermore, it is required to easily and inexpensively support various interfaces.

そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、フラットケーブル等で接続でき、各種インタフェースに簡単に対応でき、コスト低減を可能としたネットワークサーボを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a network servo that can be connected with a flat cable or the like, can easily cope with various interfaces, and can reduce costs.

上記問題を解決するため請求項１に記載の発明は、通信ＬＳＩを主回路部分に設け、ネットワークで上位コントローラと結合されるネットワークサーボにおいて、前記上位コントローラと通信するラインドライバレシーバと、前記主回路と前記上位コントローラ間を絶縁するパルストランスと、前記上位コントローラとネットワーク接続するコネクタと、を搭載した基板を第１のインタフェース基板とし、前記上位コントローラと通信するラインドライバレシーバと、前記主回路と前記上位コントローラ間を絶縁するフォトカプラと、前記上位コントローラとネットワーク接続する簡易コネクタを搭載した基板を第２のインタフェース基板とし、前記第１のインタフェース基板と、前記第２のインタフェース基板を交換可能に備えたことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 provides a line driver receiver that communicates with the host controller in a network servo that is provided with a communication LSI in the main circuit portion and is connected to the host controller via a network, A board having a pulse transformer that insulates between the host controller and a connector that is network-connected to the host controller as a first interface board, a line driver receiver that communicates with the host controller, the main circuit, and the A board on which a photocoupler that insulates the host controller and a simple connector that connects to the host controller via a network is used as a second interface board, and the first interface board and the second interface board are exchangeable. Special It is set to.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のネットワークサーボにおいて、前記第２のインタフェース基板の簡易コネクタは、フラットケーブル用コネクタであることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the network servo according to the first aspect, the simple connector of the second interface board is a flat cable connector.

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のネットワークサーボにおいて、前記第２のインタフェース基板は、前記フォトカプラにより前記主回路と絶縁された前記ラインドライバレシーバの電源を、前記簡易コネクタを通じて、前記上位コントローラから供給するよう構成されたものであることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the network servo according to the first aspect, the second interface board supplies power to the line driver receiver that is insulated from the main circuit by the photocoupler. It is configured to be supplied from the host controller through a connector.

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のネットワークサーボにおいて、前記第１のインタフェース基板または前記第２のインタフェース基板の替わりに、ＣＰＵを搭載し別のネットワークに対応する各種インタフェース回路を搭載した第３のインタフェース基板を交換可能に備えたことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the network servo according to the first aspect, wherein the interface is mounted on the CPU in place of the first interface board or the second interface board and corresponds to another network. The third interface board on which the circuit is mounted is provided so as to be replaceable.

また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のネットワークサーボにおいて、前記第１のインタフェース基板または前記第２のインタフェース基板の替わりに、Ａ／Ｄコンバータ、パルスカウンタ、または汎用入出力回路を搭載した第４のインタフェース基板を交換可能に備えたことを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the network servo according to the first aspect, an A / D converter, a pulse counter, or a general-purpose input / output is used instead of the first interface board or the second interface board. The fourth interface board on which the circuit is mounted is provided so as to be replaceable.

請求項１に記載の発明によれば、各種インタフェースに簡単に対応でき、コスト低減ができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to easily cope with various interfaces and to reduce costs.

請求項２に記載の発明によれば、フラットケーブルで接続でき、コスト低減ができる。 According to invention of Claim 2, it can connect with a flat cable and can reduce cost.

請求項３に記載の発明によれば、ラインドライバレシーバの電源を上位コントローラから供給することで、制御装置内部の簡易ネットワークを可能とすることができ、コスト低減ができる。 According to the third aspect of the present invention, by supplying the power of the line driver receiver from the host controller, a simple network inside the control device can be made possible, and the cost can be reduced.

請求項４または５に記載の発明によれば、各種インタフェースに簡単に安価に対応でき、コスト低減ができる。 According to the invention described in claim 4 or 5, it is possible to easily cope with various interfaces at low cost, and to reduce the cost.

以下、本発明の具体的実施例について、図に基づいて説明する。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明を示す第１のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図である。
図１において、５はネットワークサーボの主回路側に設けられた通信ＬＳＩ、１０は第１のインタフェース基板、１１はパルストランス、１２はラインドライバレシーバ、１３はアドレス設定スイッチ、１４はコネクタ、１５はターミネータである。また、図１において、Ｖｃｃは第１のインタフェース基板のラインドライバレシーバ１２を駆動する直流電源、ＧはＶｃｃの０Ｖを示している。
図２は、本発明を示す第２のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図である。
図２において、５はネットワークサーボの主回路側に設けられた通信ＬＳＩ、２０は第２のインタフェース基板、２１はフォトカプラ、２２はラインドライバレシーバ、２３はアドレス設定スイッチ、２４は簡易コネクタ、２５はターミネータである。また、図２において、Ｖｃｃ２は第２のインタフェース基板２０の直流電源であり、主回路と絶縁された電源、Ｇ２はＶｃｃ２の０Ｖを示している。
図１および図２に示す本発明のネットワークサーボの特徴とする点は以下のとおりである。
すなわち、通信ＬＳＩ５を主回路部分に設け、ネットワークで上位コントローラ２と結合されるネットワークサーボ１において、上位コントローラ２と通信するラインドライバレシーバ１２と、前記主回路と上位コントローラ２間を絶縁するパルストランス１１と、上位コントローラ２とネットワーク接続するコネクタ１４と、を搭載した基板を第１のインタフェース基板１０とし、上位コントローラ２と通信するラインドライバレシーバ２２と、前記主回路と上位コントローラ２間を絶縁するフォトカプラ２１と、上位コントローラ２とネットワーク接続する簡易コネクタ２４を搭載した基板を第２のインタフェース基板２０とし、第１のインタフェース基板１０と、第２のインタフェース基板２０を交換可能に備えるようにしている点である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a network servo equipped with a first interface board showing the present invention.
In FIG. 1, 5 is a communication LSI provided on the main circuit side of the network servo, 10 is a first interface board, 11 is a pulse transformer, 12 is a line driver receiver, 13 is an address setting switch, 14 is a connector, 15 is It is a terminator. In FIG. 1, Vcc represents a DC power source for driving the line driver receiver 12 of the first interface board, and G represents 0 V of Vcc.
FIG. 2 is a block diagram of a network servo equipped with a second interface board showing the present invention.
In FIG. 2, 5 is a communication LSI provided on the network servo main circuit side, 20 is a second interface board, 21 is a photocoupler, 22 is a line driver receiver, 23 is an address setting switch, 24 is a simple connector, 25 Is a terminator. In FIG. 2, Vcc2 is a DC power supply of the second interface board 20, which is a power supply insulated from the main circuit, and G2 indicates 0 V of Vcc2.
The features of the network servo of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 are as follows.
That is, in the network servo 1 that is provided with the communication LSI 5 in the main circuit portion and is connected to the host controller 2 in the network, the line driver receiver 12 that communicates with the host controller 2 and the pulse transformer that insulates the main circuit from the host controller 2. 11 and the board 14 on which the host controller 2 is connected to the network are used as the first interface board 10, and the line driver receiver 22 that communicates with the host controller 2 is insulated from the main circuit and the host controller 2. A board on which the photocoupler 21 and the simple connector 24 for network connection with the host controller 2 are mounted as the second interface board 20, and the first interface board 10 and the second interface board 20 are provided to be replaceable. In that That.

図３は、本発明のネットワークサーボの接続例を示す構成図であり、５軸構成とした場合におけるフラットケーブル接続例である。
図３において、１はネットワークサーボ、２はコントローラ、３はフラットケーブル、８はコネクタ、９は簡易コネクタ、２３はアドレス設定スイッチである。
図３に示す構成とする場合には、図１に示す第１のインタフェース基板１０に替えて、図２に示す第２のインタフェース基板２０を用いる。図２に示すように、インタフェース側をフォトカプラ２１で絶縁し、ラインドライバレシーバ２２の電源（Ｖｃｃ２、Ｇ２）を、簡易コネクタ２４を通じて、上位コントローラ２から供給することで、制御装置内部の簡易ネットワークを可能とする。接続はフラットケーブル３を用いることでコストの低減が可能となる。また、ターミネータ２５もスイッチ（ＳＷ）で行うことが可能である。 FIG. 3 is a configuration diagram showing a connection example of the network servo of the present invention, which is an example of flat cable connection in the case of a 5-axis configuration.
In FIG. 3, 1 is a network servo, 2 is a controller, 3 is a flat cable, 8 is a connector, 9 is a simple connector, and 23 is an address setting switch.
In the case of the configuration shown in FIG. 3, the second interface board 20 shown in FIG. 2 is used instead of the first interface board 10 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the interface side is insulated by a photocoupler 21, and the power (Vcc2, G2) of the line driver receiver 22 is supplied from the host controller 2 through the simple connector 24. Is possible. Connection can be reduced in cost by using the flat cable 3. Further, the terminator 25 can also be performed by a switch (SW).

図４は、本発明のネットワークサーボと接続するコントローラの構成図である。
図４において、６はラインドライバレシーバ、７はパルストランス、８はコネクタ、９は簡易コネクタである。また、図４において、Ｖｃｃ２は直流電源出力、Ｇ２はＶｃｃ２の０Ｖを示している。
コントローラ２側は、図４に示すように各々の切り口、すなわちツイストペアのケーブル７１用コネクタ８、およびフラットケーブル３用の簡易コネクタ９を備え、図３に示すフラットケーブル接続の場合は簡易コネクタ９を用いて接続する。 FIG. 4 is a block diagram of a controller connected to the network servo of the present invention.
In FIG. 4, 6 is a line driver receiver, 7 is a pulse transformer, 8 is a connector, and 9 is a simple connector. In FIG. 4, Vcc2 indicates a DC power output, and G2 indicates 0 V of Vcc2.
As shown in FIG. 4, the controller 2 side has each cut end, that is, a twisted pair cable 71 connector 8 and a simple connector 9 for the flat cable 3. In the case of the flat cable connection shown in FIG. Use to connect.

図５は、本発明を示す第３のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図である。
図５において、３０は第３のインタフェース基板、３１はＣＰＵ、３２は各種インタフェース回路、３３、５は通信ＬＳＩ、３４はフォトカプラである。また、図５において、Ｖｃｃ３は第３のインタフェース基板の直流電源であり、主回路と絶縁された電源、Ｇ３はＶｃｃ３の０Ｖを示している。
図５に示すように、前記第１のインタフェース基板１０または前記第２のインタフェース基板２０に替えて、ＣＰＵ３１を搭載し別のネットワークに対応する各種インタフェース回路３２を搭載した第３のインタフェース基板３０を交換可能に備えた。この構成により、同一ネットワークサーボ内部とネットワークで結合しインタフェース基板のＣＰＵ３１が他の通信等に対応する事が出来る。 FIG. 5 is a block diagram of a network servo equipped with a third interface board showing the present invention.
In FIG. 5, 30 is a third interface board, 31 is a CPU, 32 is various interface circuits, 33 and 5 are communication LSIs, and 34 is a photocoupler. Further, in FIG. 5, Vcc3 is a DC power supply of the third interface board, which is a power supply insulated from the main circuit, and G3 indicates 0 V of Vcc3.
As shown in FIG. 5, instead of the first interface board 10 or the second interface board 20, a third interface board 30 having a CPU 31 and various interface circuits 32 corresponding to different networks is installed. We prepared for exchange. With this configuration, the CPU 31 of the interface board can be connected to other communications and the like by being coupled with the same network servo inside via a network.

図６は、本発明を示すネットワークサーボを汎用入出力とした時の外観図である。
図６では、前記第１のインタフェース基板１０または前記第２のインタフェース基板２０の代わりに、Ａ／Ｄコンバータ、パルスカウンタ、または汎用入出力回路を搭載した第４のインタフェース基板を交換可能に備えた。すなわち、図５に示す第３のインタフェース基板３０の部分からＣＰＵを除去し、通信ＬＳＩをパルスカウンタやＡ／Ｄコンバータ、汎用入出力回路などに直に接続する事で図６に示すように過去のサーボのインタフェースにも安価に対応可能としたものである。 FIG. 6 is an external view when the network servo according to the present invention is used as a general-purpose input / output.
In FIG. 6, in place of the first interface board 10 or the second interface board 20, a fourth interface board equipped with an A / D converter, a pulse counter, or a general-purpose input / output circuit is provided in a replaceable manner. . That is, the CPU is removed from the portion of the third interface board 30 shown in FIG. 5, and the communication LSI is directly connected to a pulse counter, an A / D converter, a general-purpose input / output circuit, etc., as shown in FIG. The servo interface can be used at low cost.

以上述べたように、本発明に係るネットワークサーボは、主回路側に通信ＬＳＩ５を配置し、主回路側では送受信信号とラインドライバレシーバの制御信号を出し、インタフェース側では、伝送部分を別基板としてインタフェース側を換える事で、ラインドライバレシーバ１２とパルストランス１１の従来のネットワークに対応するか、フォトカプラ２１で主回路と絶縁し別電源（Ｖｃｃ２、Ｇ２）で動作するラインドライバレシーバ２２を駆動しローカルのネットワーク化を行うか、あるいは、フォトカプラ３１で主回路と絶縁し他のインタフェースに対応したインタフェース基板３０と接続するかを選択することにより、各種インタフェースに対応できる。
また、主回路側は、そのパワーによって種々有り、従来技術ではパワーとインタフェースを組合せて多くの機種のサーボを作っていたが、本発明のネットワークサーボでは、インタフェース基板、すなわちモジュールの組み合わせで種々な要求に対応出来るのでサーボの機種を激減することができる。 As described above, in the network servo according to the present invention, the communication LSI 5 is arranged on the main circuit side, the transmission / reception signal and the control signal for the line driver receiver are output on the main circuit side, and the transmission part is used as a separate board on the interface side. By changing the interface side, it corresponds to the conventional network of the line driver receiver 12 and the pulse transformer 11, or the line driver receiver 22 that operates with a separate power source (Vcc2, G2) is isolated from the main circuit by the photocoupler 21. Various interfaces can be supported by selecting whether to perform local networking or to connect to the interface board 30 that is insulated from the main circuit by the photocoupler 31 and supports other interfaces.
Also, there are various types of main circuit depending on the power. In the prior art, many types of servos were made by combining power and interface. However, in the network servo of the present invention, various combinations of interface boards, that is, modules are used. Servo models can be drastically reduced because it can meet the requirements.

本発明のネットワークサーボは、ＦＡロボットに広く適用が可能である。 The network servo of the present invention can be widely applied to FA robots.

本発明を示す第１のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図Configuration diagram of network servo mounted with first interface board showing the present invention 本発明を示す第２のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図Configuration diagram of network servo mounted with second interface board showing the present invention 本発明のネットワークサーボの接続例を示す構成図Configuration diagram showing connection example of network servo of the present invention 本発明のネットワークサーボと接続するコントローラの構成図Configuration diagram of a controller connected to the network servo of the present invention 本発明を示す第３のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図Configuration diagram of a network servo equipped with a third interface board showing the present invention 本発明を示すネットワークサーボを汎用入出力とした時の外観図External view when the network servo showing the present invention is a general-purpose input / output 従来技術を示すネットワークサーボの構成図Configuration diagram of network servo showing conventional technology

Explanation of symbols

１ネットワークサーボ、
２コントローラ
３フラットケーブル
５、３３通信ＬＳＩ
６、１２、２２ラインドライバレシーバ
７、１１パルストランス
８、１４コネクタ
９、２４簡易コネクタ
１０第１のインタフェース基板
１３、２３アドレス設定スイッチ
１５、２５、７２ターミネータ
２０第２のインタフェース基板
２１、３４フォトカプラ
３０第３のインタフェース基板
３１ＣＰＵ
３２各種インタフェース回路
７１ケーブル 1 Network servo,
2 Controller 3 Flat cable 5, 33 Communication LSI
6, 12, 22 Line driver receiver 7, 11 Pulse transformer 8, 14 Connector 9, 24 Simple connector 10 First interface board 13, 23 Address setting switch 15, 25, 72 Terminator 20 Second interface board 21, 34 Photo Coupler 30 Third interface board 31 CPU
32 Various interface circuits 71 Cables

Claims

In a network servo system in which a communication LSI (5) is provided in a main circuit portion and is connected to a host controller (2) via a network
A line driver receiver (12) that communicates with the host controller (2), a pulse transformer (11) that insulates between the main circuit and the host controller (2), and a connector that connects the host controller (2) with a network ( 14) and the board mounted with the first interface board (10),
A line driver receiver (22) that communicates with the host controller (2), a photocoupler (21) that insulates between the main circuit and the host controller (2), and a flat cable that is network-connected to the host controller (2) The board on which the connector (24) is mounted is the second interface board (20),
The first interface board (10) and the second interface board (20) can be exchanged, and
The host controller (2) has both a twisted pair connector (8) to which a signal passed through a pulse transformer (7 ) is connected and a flat cable connector (9) to which a signal that does not pass a pulse transformer is connected. A network servo system characterized by that.

The second interface board (20) supplies the power of the line driver receiver (22) insulated from the main circuit by the photocoupler (21) through the flat cable connector (24) to the host controller (24). 2. The network servo system according to claim 1, wherein the network servo system is configured to be supplied from 2).

Instead of the first interface board (10) or the second interface board (20), a third interface board having a CPU (31) and various interface circuits (32) corresponding to different networks. The network servo system according to claim 1, wherein the network servo system is replaceable.

Instead of the first interface board (10) or the second interface board (20), an A / D converter, a pulse counter, or a fourth interface board equipped with a general-purpose input / output circuit is replaceably provided. The network servo system according to claim 1.