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JP5646764B2 - Control system and method reconfigurable during operation - Google Patents

Control system and method reconfigurable during operation Download PDF

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JP5646764B2
JP5646764B2 JP2013534789A JP2013534789A JP5646764B2 JP 5646764 B2 JP5646764 B2 JP 5646764B2 JP 2013534789 A JP2013534789 A JP 2013534789A JP 2013534789 A JP2013534789 A JP 2013534789A JP 5646764 B2 JP5646764 B2 JP 5646764B2
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Description

本発明は、制御システム及びその方法に関し、より詳細には、動作中に再構成可能な制御システム及びその方法に関する。   The present invention relates to a control system and method, and more particularly to a control system and method that can be reconfigured during operation.

ロボット等のような装置は、動作のためにサーボ(servo)モータを使用する。サーボモータの制御により装置の動作を制御することができる。   Devices such as robots use a servo motor for operation. The operation of the apparatus can be controlled by controlling the servo motor.

一般的にマスタ制御機とスレーブ制御機を用いて動作制御を行う。マスタ制御機は、各スレーブ制御機に制御信号を伝送し、スレーブ制御機は、制御信号により、対応するサーボモータを制御する。マスタ制御機は、複数のスレーブ制御機に連結可能であり、各スレーブ制御機は、対応するサーボモータを制御する。   Generally, operation control is performed using a master controller and a slave controller. The master controller transmits a control signal to each slave controller, and the slave controller controls the corresponding servo motor by the control signal. The master controller can be connected to a plurality of slave controllers, and each slave controller controls a corresponding servo motor.

スレーブ制御機は、一般的にサーボモータの動作に合う機能基板パッケージ(functional board package)を搭載する。しかし、スレーブ制御機は、対応するサーボモータのみを制御できるという制約がある。すなわち、サーボモータを他の機種に変更する場合はスレーブ制御機を取り替えなければならないという問題点があった。   The slave controller is generally equipped with a functional board package that matches the operation of the servo motor. However, there is a restriction that the slave controller can control only the corresponding servo motor. That is, there is a problem that the slave controller must be replaced when changing the servo motor to another model.

本発明は、装置の制御を維持しながらゲートアレイ(FPGA:Field Programmable Gate Array)の構造を再構成して装置の制御方式を変更できる、動作中に再構成可能な制御システム及びその方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a reconfigurable control system and method capable of reconfiguring the structure of a gate array (FPGA: Field Programmable Gate Array) while changing the control method of the apparatus while maintaining the control of the apparatus. The purpose is to do.

本発明の一側面によれば、使用者の命令に従って、再構成情報を含むビットストリームを生成するマスタ制御機と、第1スレーブ制御機とを含み、上記第1スレーブ制御機は、上記再構成情報により再構成されて制御値を算出するゲートアレイ(FPGA:Field Programmable Gate Array)である第1動的再構成モジュールと、上記制御値により対象装置の動作を制御するゲートアレイである静的再構成モジュールと、上記第1動的再構成モジュール及び上記静的再構成モジュールのうちの一つ以上を上記再構成情報により再構成する制御部とを含むことを特徴とする、動作中に再構成可能な制御システムが提供される。   According to one aspect of the present invention, a master controller that generates a bitstream including reconfiguration information according to a user's command and a first slave controller, the first slave controller including the reconfiguration A first dynamic reconfiguration module that is a gate array (FPGA: Field Programmable Gate Array) that is reconfigured based on information and calculates a control value; and a static reconfiguration that is a gate array that controls the operation of the target device based on the control value. Reconfiguration during operation, comprising: a configuration module; and a controller configured to reconfigure one or more of the first dynamic reconfiguration module and the static reconfiguration module with the reconfiguration information A possible control system is provided.

また、上記制御部は、上記静的再構成モジュールの動作と独立して上記動的再構成モジュールのゲートアレイ構造を再構成することができる。   The control unit can reconfigure the gate array structure of the dynamic reconfiguration module independently of the operation of the static reconfiguration module.

また、上記スレーブ制御機は、上記再構成情報により再構成されて制御値を算出するゲートアレイである第2動的再構成モジュールをさらに含み、上記制御部は、上記再構成情報の容量が指定された値以上である場合、上記再構成情報により上記第2動的再構成モジュールを再構成するよう制御し、上記第2動的再構成モジュールの再構成が完了するまで上記第1動的再構成モジュールの作動を維持することができる。   The slave controller further includes a second dynamic reconfiguration module that is a gate array that is reconfigured by the reconfiguration information and calculates a control value, and the control unit specifies a capacity of the reconfiguration information. If the second dynamic reconfiguration module is reconfigured according to the reconfiguration information, the first dynamic reconfiguration module is reconfigured until the reconfiguration of the second dynamic reconfiguration module is completed. Operation of the configuration module can be maintained.

また、上記制御部は、上記第2動的再構成モジュールの再構成が完了すると、上記第1動的再構成モジュールの動作を中止させることができる。   In addition, when the reconfiguration of the second dynamic reconfiguration module is completed, the control unit can stop the operation of the first dynamic reconfiguration module.

また、上記マスタ制御機は、上記第1動的再構成モジュールまたは上記静的再構成モジュールの各ゲートの間の連結関係を示す関数情報を格納する再構成ライブラリ格納部と、上記命令に従って上記関数情報を抽出し、抽出した上記関数情報を組み合わせて上記再構成情報を生成する再構成情報組み合わせ部と、上記再構成情報を含むビットストリームを生成するエントリ管理部と、を含むことができる。   The master controller includes a reconfiguration library storage unit that stores function information indicating a connection relationship between the gates of the first dynamic reconfiguration module or the static reconfiguration module, and the function according to the instruction. A reconfiguration information combining unit that extracts information and combines the extracted function information to generate the reconfiguration information, and an entry management unit that generates a bitstream including the reconfiguration information can be included.

また、上記ビットストリームを上記第1スレーブ制御機に伝送するスレーブ通信部をさらに含み、上記エントリ管理部が上記命令に従う上記ビットストリームを伝送する時点である再構成時間情報を生成した場合、上記スレーブ通信部は、上記再構成時間情報により、予め定められた周期が到来した時点または上記ビットストリームが生成された時点に、上記ビットストリームを上記第1スレーブ制御機に伝送することができる。   In addition, when the slave communication unit further transmits the bit stream to the first slave controller, and the entry management unit generates reconfiguration time information that is a time point when the bit stream according to the command is transmitted, the slave The communication unit can transmit the bit stream to the first slave controller when the predetermined period arrives or when the bit stream is generated based on the reconfiguration time information.

また、上記第1スレーブ制御機と同様の構成の制御機である第2スレーブ制御機をさらに含み、上記マスタ制御機は、上記第1スレーブ制御機及び上記第2スレーブ制御機のそれぞれに対応する再構成情報を含む上記ビットストリームを生成することができる。   The apparatus further includes a second slave controller that is a controller having the same configuration as the first slave controller, and the master controller corresponds to each of the first slave controller and the second slave controller. The bitstream including reconfiguration information can be generated.

また、上記マスタ制御機、上記第1スレーブ制御機及び上記第2スレーブ制御機は、二重リング構造のネットワークで連結できる。   The master controller, the first slave controller, and the second slave controller can be connected by a network having a double ring structure.

また、上記対象装置が変更される場合、上記静的再構成モジュールは、上記再構成情報により再構成されるゲートアレイであることができる。   When the target device is changed, the static reconfiguration module may be a gate array reconfigured by the reconfiguration information.

本発明の他の側面によれば、再構成可能な制御システムが対象装置の動作を制御する方法において、使用者の命令に従って、再構成情報を含むビットストリームを生成するステップと、上記再構成情報により再構成されて制御値を算出する第1ゲートアレイ(FPGA:Field Programmable Gate Array)を再構成するステップと、再構成された上記ゲートアレイを用いて制御値を算出するステップと、上記対象装置の動作を制御する第2ゲートアレイに上記制御値を伝送するステップと、を含む動作中に再構成可能な制御方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, in a method in which a reconfigurable control system controls the operation of a target device, a step of generating a bitstream including reconfiguration information according to a user command, and the reconfiguration information Reconfiguring a first gate array (FPGA: Field Programmable Gate Array) that is reconstructed by calculating the control value, calculating a control value using the reconfigured gate array, and the target device And transmitting the control value to a second gate array that controls the operation of the control method.

また、上記第1ゲートアレイを再構成するステップは、上記第2ゲートアレイの動作と独立して行ってもよい。   The step of reconfiguring the first gate array may be performed independently of the operation of the second gate array.

また、上記再構成情報の容量が指定された値以上である場合は、上記再構成情報により再構成されて制御値を算出する第3ゲートアレイを再構成するステップを含み、上記第3ゲートアレイの再構成が完了するまで上記第1ゲートアレイの作動は維持されることができる。   When the capacity of the reconfiguration information is greater than or equal to a specified value, the third gate array includes a step of reconfiguring a third gate array that is reconfigured by the reconfiguration information and calculates a control value. The operation of the first gate array can be maintained until the reconfiguration is completed.

また、上記第3ゲートアレイの再構成が完了すると、上記第1ゲートアレイの動作を中止させるステップをさらに含むことができる。   The method may further include a step of stopping the operation of the first gate array when the reconfiguration of the third gate array is completed.

また、上記ビットストリームを生成するステップは、上記命令に従って、上記第1ゲートアレイまたは上記第2ゲートアレイの各ゲートの間の連結関係を示す関数情報を格納する上記制御システムの格納空間から上記関数情報を抽出するステップと、抽出された上記関数情報を組み合わせて上記再構成情報を生成するステップと、上記再構成情報を含むビットストリームを生成するステップと、を含むことができる。   In addition, the step of generating the bitstream may include the function from a storage space of the control system that stores function information indicating a connection relationship between the gates of the first gate array or the second gate array according to the instruction. The method may include a step of extracting information, a step of generating the reconstruction information by combining the extracted function information, and a step of generating a bitstream including the reconstruction information.

制御システムを示す図面である。It is drawing which shows a control system. 制御システムのマスタ制御機が生成するビットストリームの構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of the bit stream which the master controller of a control system produces | generates. マスタ制御機の構成を概念的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows notionally the structure of a master controller. マスタ制御機が再構成情報を生成する過程を示す図面である。6 is a diagram illustrating a process in which a master controller generates reconfiguration information. 第1スレーブ制御機を構成する機能部を簡単に示すブロック図である。It is a block diagram which shows simply the function part which comprises a 1st slave controller. 制御システムがサーボモータを動作制御する過程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in which a control system controls operation of a servomotor.

図1は、本発明の実施例に係る動作中に再構成可能な制御システムを示す図面である。   FIG. 1 illustrates a control system that can be reconfigured during operation according to an embodiment of the present invention.

図1を参照すると、本発明の一実施例に係る制御システムは、マスタ制御機101、第1スレーブ制御機102、第2スレーブ制御機103を含む。図1には、2つのスレーブ制御機が示されているが、本発明の実施例に係る制御システムは、本発明が適用される環境により様々な個数のスレーブ制御機を含むことができる。また、各スレーブ制御機は、それぞれのサーボモータ及び当該サーボモータの加速度、発熱などを感知する一つ以上のセンサに連結できる。   Referring to FIG. 1, the control system according to an embodiment of the present invention includes a master controller 101, a first slave controller 102, and a second slave controller 103. Although two slave controllers are shown in FIG. 1, the control system according to the embodiment of the present invention can include various numbers of slave controllers depending on the environment to which the present invention is applied. Each slave controller can be connected to each servo motor and one or more sensors that sense acceleration, heat generation, and the like of the servo motor.

マスタ制御機101は、入力装置、例えばPC(図示せず)から制御する動作に関する命令を受信する。このとき、入力装置から受信した命令は、サーボモータの動作パターン中のいずれかに従う動作の命令を示す信号である。受信した命令に対応するパターンに応じてサーボモータが動作するように、マスタ制御機101は、各スレーブ制御機に備えられたFPGA(Field Programmable Gate Array)の再構成を指示する一つ以上の再構成情報を受信した命令にマッチングして格納することができる。例えば、マスタ制御機101は、入力装置から受信した命令及び上記命令にマッチングする再構成情報を含んでビットストリームを生成することができる。   The master controller 101 receives a command related to an operation to be controlled from an input device such as a PC (not shown). At this time, the command received from the input device is a signal indicating an operation command according to one of the servo motor operation patterns. The master controller 101 performs one or more re-orders instructing the reconfiguration of the field programmable gate array (FPGA) provided in each slave controller so that the servo motor operates according to the pattern corresponding to the received command. Configuration information can be stored matching the received instruction. For example, the master controller 101 can generate a bitstream including instructions received from the input device and reconstruction information that matches the instructions.

例えば、図1に示すように、スレーブ制御機102、103が2つである場合、マスタ制御機101は、第1スレーブ制御機102に対応する第1再構成情報及び第2スレーブ制御機103に対応する第2再構成情報のうちの一つ以上を含んでビットストリームを生成することができる。   For example, as shown in FIG. 1, when there are two slave controllers 102 and 103, the master controller 101 transmits the first reconfiguration information corresponding to the first slave controller 102 and the second slave controller 103. A bitstream can be generated including one or more of the corresponding second reconstruction information.

以下に、図2を参照してビットストリームの構造について詳細に説明する。   Hereinafter, the structure of the bit stream will be described in detail with reference to FIG.

図2は、本発明の実施例により、制御システムのマスタ制御機が生成するビットストリームの構造を示す図面である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a bit stream generated by a master controller of a control system according to an embodiment of the present invention.

マスタ制御機101は、入力装置から受信した命令に従って、第1スレーブ制御機102及び第2スレーブ制御機103のそれぞれに連結されているサーボモータを制御するために、第1スレーブ制御機102及び第2スレーブ制御機103に備えられたFPGAの再構成を指示する再構成情報を含むビットストリームを生成する。   The master controller 101 controls the servo motors connected to the first slave controller 102 and the second slave controller 103 according to the command received from the input device, respectively. A bit stream including reconfiguration information that instructs reconfiguration of the FPGA provided in the two-slave controller 103 is generated.

このとき、マスタ制御機101は、ビットストリームにおいて各スレーブ制御機を識別できる情報であるスレーブ識別情報の後に再構成情報が位置するようにして、各スレーブ制御機が当該再構成情報の抽出を容易にすることができる。     At this time, the master controller 101 makes it easy for each slave controller to extract the reconfiguration information so that the reconfiguration information is positioned after the slave identification information that is information that can identify each slave controller in the bitstream. Can be.

例えば、図2に示された第1スレーブ識別情報210及び第1再構成情報220は、第1スレーブ制御機102に対応するスレーブ識別情報及び再構成情報であり、第2スレーブ識別情報230及び第2再構成情報240は、第2スレーブ制御機103に対応するスレーブ識別情報及び再構成情報である。第1スレーブ制御機102は、ビットストリームに含まれた第1スレーブ識別情報210を検索して、第1スレーブ識別情報210の後から次のスレーブ識別情報の前までのデータを第1再構成情報220として認識し、第1再構成情報220をビットストリームから抽出することができる。   For example, the first slave identification information 210 and the first reconfiguration information 220 shown in FIG. 2 are the slave identification information and the reconfiguration information corresponding to the first slave controller 102, and the second slave identification information 230 and the first reconfiguration information 220 are the same. The 2 reconfiguration information 240 is slave identification information and reconfiguration information corresponding to the second slave controller 103. The first slave controller 102 searches the first slave identification information 210 included in the bitstream, and the data from after the first slave identification information 210 to before the next slave identification information is the first reconfiguration information. 220, and the first reconstruction information 220 can be extracted from the bitstream.

再び図1を参照すると、マスタ制御機101は、入力装置から受信される命令について複数のビットストリームを周期的に生成することができる。   Referring to FIG. 1 again, the master controller 101 can periodically generate a plurality of bit streams for instructions received from the input device.

例えば、入力装置から受信した命令が、サーボモータの動作及び停止の過程を予め定められた周期ごとに交互に行うことを指示する命令である場合を仮定する。この場合、マスタ制御機101は、サーボモータの動作を行うための再構成情報を含むビットストリームと、サーボモータの停止を行うための再構成情を含むビットストリームとを予め定められた周期ごとに交互に生成することができる。以下では、図3を参照してマスタ制御機101の構成について詳細に説明する。   For example, it is assumed that the command received from the input device is a command for instructing to alternately perform the servo motor operation and stop processes at predetermined intervals. In this case, the master controller 101 generates a bit stream including reconfiguration information for operating the servo motor and a bit stream including reconfiguration information for stopping the servo motor at predetermined intervals. It can be generated alternately. Hereinafter, the configuration of the master controller 101 will be described in detail with reference to FIG.

図3は、マスタ制御機の構成を概念的に示すブロック図である。図3を参照すると、マスタ制御機101は、ホスト通信部310、再構成情報組み合わせ部320、再構成ライブラリ格納部330、エントリ管理部340及びスレーブ通信部350を含む。   FIG. 3 is a block diagram conceptually showing the structure of the master controller. Referring to FIG. 3, the master controller 101 includes a host communication unit 310, a reconfiguration information combination unit 320, a reconfiguration library storage unit 330, an entry management unit 340, and a slave communication unit 350.

ホスト通信部310は、入力装置から使用者の命令を、ネットワークを介して受信する。 ホスト通信部310は、受信した命令を再構成情報組み合わせ部320に伝送する。   The host communication unit 310 receives a user's command from the input device via the network. The host communication unit 310 transmits the received command to the reconfiguration information combination unit 320.

再構成情報組み合わせ部320は、ホスト通信部310から受信した命令に従って再構成ライブラリ格納部に格納されている一つ以上の関数情報を抽出し、抽出した関数情報を組み合わせて再構成情報を生成する。   The reconfiguration information combination unit 320 extracts one or more function information stored in the reconfiguration library storage unit according to an instruction received from the host communication unit 310, and generates reconfiguration information by combining the extracted function information. .

ここで、本発明の実施例に係る関数情報は、スレーブ制御機のFPGAの各ゲートの間の連結関係に関する情報を含むことができ、ビット列などの様々な方式により表現できる。そして、本発明の実施例に係るFPGAは、関数情報により再構成されると特定機能を行うことができる。再構成情報を生成する過程は、後の図4を参照して詳細に説明する。このとき、再構成情報組み合わせ部320は、生成した再構成情報をエントリ管理部340に伝送する。   Here, the function information according to the embodiment of the present invention can include information on the connection relationship between the gates of the FPGA of the slave controller, and can be expressed by various methods such as a bit string. The FPGA according to the embodiment of the present invention can perform a specific function when reconfigured by function information. The process of generating the reconfiguration information will be described in detail with reference to FIG. 4 later. At this time, the reconfiguration information combination unit 320 transmits the generated reconfiguration information to the entry management unit 340.

エントリ管理部340は、再構成情報組み合わせ部320から受信した再構成情報に基づいて、再構成時間情報及び再構成モード情報を生成する。   The entry management unit 340 generates reconstruction time information and reconstruction mode information based on the reconstruction information received from the reconstruction information combination unit 320.

ここで、再構成時間情報とは、再構成情報を含むビットストリームを伝送する時点が、直ちに伝送するか、またはスレーブ通信部350がビットストリームを周期的に伝送する時点に伝送するかを示す情報である。   Here, the reconfiguration time information is information indicating whether the time point when the bit stream including the reconfiguration information is transmitted is transmitted immediately or when the slave communication unit 350 periodically transmits the bit stream. It is.

ここで、再構成モード情報とは、当該ビットストリームを受信した各スレーブ制御機が FPGAを再構成するか否かを示す情報である。   Here, the reconfiguration mode information is information indicating whether or not each slave controller that has received the bitstream reconfigures the FPGA.

エントリ管理部340は、再構成情報に再構成モード情報を挿入し、各再構成情報及びスレーブ識別情報を含むビットストリームを生成して、再構成時間情報と共にスレーブ通信部350に伝送する。   The entry management unit 340 inserts the reconfiguration mode information into the reconfiguration information, generates a bitstream including each reconfiguration information and slave identification information, and transmits the bit stream together with the reconfiguration time information to the slave communication unit 350.

スレーブ通信部350は、再構成時間情報に応じてビットストリームを第1スレーブ制御機102または第2スレーブ制御機103に伝送する。すなわち、スレーブ通信部350は、再構成時間情報がビットストリームを直ちに伝送することを示す場合には、ビットストリームを直ちにスレーブ制御機に伝送し、再構成時間情報がビットストリームを伝送周期に応じて伝送することを示す場合には、スレーブ通信部350に指定された伝送周期が到来した時にビットストリームを伝送する。   The slave communication unit 350 transmits the bit stream to the first slave controller 102 or the second slave controller 103 according to the reconfiguration time information. That is, when the reconfiguration time information indicates that the bit stream is transmitted immediately, the slave communication unit 350 immediately transmits the bit stream to the slave controller, and the reconfiguration time information indicates that the bit stream is transmitted according to the transmission cycle. When indicating transmission, the bit stream is transmitted when the transmission period designated by the slave communication unit 350 arrives.

再び図1を参照すると、マスタ制御機101は、生成したビットストリームを第1スレーブ制御機102に伝送する。このとき、マスタ制御機101は、第1スレーブ制御機102及び第2スレーブ制御機103と二重リング構造で連結できる。すなわち、マスタ制御機101が第1スレーブ制御機102に伝送したビットストリームを第2スレーブ制御機103が受信できない場合が生じ得る。この場合、二重リング構造を用いてマスタ制御機101は、生成したビットストリームを第2スレーブ制御機103に伝送することができる。したがって、本発明の実施例によれば、マスタ制御機101、第1スレーブ制御機102及び第2スレーブ制御機103の間のネットワークのうちの一部が断絶しても正常に動作することができる。   Referring to FIG. 1 again, the master controller 101 transmits the generated bit stream to the first slave controller 102. At this time, the master controller 101 can be connected to the first slave controller 102 and the second slave controller 103 in a double ring structure. That is, there may be a case where the second slave controller 103 cannot receive the bit stream transmitted from the master controller 101 to the first slave controller 102. In this case, the master controller 101 can transmit the generated bit stream to the second slave controller 103 using the double ring structure. Therefore, according to the embodiment of the present invention, even if a part of the network among the master controller 101, the first slave controller 102, and the second slave controller 103 is disconnected, it can operate normally. .

第1スレーブ制御機102は、マスタ制御機101から受信したビットストリームから再構成情報を抽出し、再構成情報によりFPGAを再構成し、再構成されたFPGAを用いてサーボモータを制御する。第1スレーブ制御機102の構造については、図5を参照して後述する。   The first slave controller 102 extracts reconfiguration information from the bit stream received from the master controller 101, reconfigures the FPGA based on the reconfiguration information, and controls the servo motor using the reconfigured FPGA. The structure of the first slave controller 102 will be described later with reference to FIG.

図4は、マスタ制御機の再構成情報を生成する過程を示す図面である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a process of generating reconfiguration information of the master controller.

図4を参照すると、マスタ制御機101の再構成情報組み合わせ部320は、入力装置から命令を受信する。再構成情報組み合わせ部320は、受信した命令に従って、必要な関数情報を再構成ライブラリ格納部330から抽出する。再構成ライブラリ格納部330は、一つ以上の関数情報を格納しており、再構成情報組み合わせ部320は、使用者から受信できる各命令によるFPGAの再構成に必要な関数情報のリストを予め格納することができる。したがって、再構成情報組み合わせ部320は、命令を受信すると命令にマッチングする関数情報のリストを検索し、検索されたリストに含まれている関数情報を再構成ライブラリ格納部330から抽出し、関数情報を組み合わせて再構成情報を生成する。   Referring to FIG. 4, the reconfiguration information combination unit 320 of the master controller 101 receives a command from the input device. The reconfiguration information combination unit 320 extracts necessary function information from the reconfiguration library storage unit 330 in accordance with the received command. The reconfiguration library storage unit 330 stores one or more pieces of function information, and the reconfiguration information combination unit 320 stores in advance a list of function information necessary for reconfiguration of the FPGA by each command that can be received from the user. can do. Therefore, when the reconfiguration information combination unit 320 receives an instruction, the reconfiguration information combination unit 320 searches a list of function information that matches the instruction, extracts function information included in the searched list from the reconfiguration library storage unit 330, and receives function information. Are combined to generate reconfiguration information.

例えば、再構成ライブラリ格納部330には、スレーブ制御機で行われるアルゴリズムに関する関数情報、サーボモータに関する感知機能を行うセンサからデータを受信する機能を示す関数情報、実際にモータ駆動を制御する機能を示す関数情報を格納することができる。再構成情報組み合わせ部320は、入力装置410から命令1を受信し、命令1にマッチングして格納された関数情報のリストを検索する。再構成情報組み合わせ部320は、関数情報のリストに含まれた関数情報がアルゴリズム1、センサ入力1、モータ駆動2であることを確認し、各関数情報を再構成ライブラリ格納部330から抽出する。再構成情報組み合わせ部320は、抽出した関数情報を組み合わせて命令1に対応する再構成情報420を生成する。再構成情報組み合わせ部320は、再構成情報420をエントリ管理部340に伝送できる。   For example, the reconfiguration library storage unit 330 has function information regarding an algorithm performed by the slave controller, function information indicating a function of receiving data from a sensor that performs a sensing function regarding the servo motor, and a function of actually controlling the motor drive. Function information can be stored. The reconfiguration information combination unit 320 receives the instruction 1 from the input device 410 and searches the list of function information stored by matching with the instruction 1. The reconfiguration information combination unit 320 confirms that the function information included in the list of function information is the algorithm 1, the sensor input 1, and the motor drive 2, and extracts each function information from the reconfiguration library storage unit 330. The reconfiguration information combination unit 320 combines the extracted function information to generate reconfiguration information 420 corresponding to the instruction 1. The reconfiguration information combination unit 320 can transmit the reconfiguration information 420 to the entry management unit 340.

上述したマスタ制御機101は、再構成情報組み合わせ部320から関数情報を抽出し、組み合わせることにより再構成情報を生成すると説明したが、再構成情報組み合わせ部320に、予め各命令に対応する再構成情報そのものを格納することができ、再構成情報組み合わせ部320が命令を受信する場合、当該命令に対応する再構成情報をエントリ管理部340に伝送することができる。したがって、マスタ制御機101は、別途の関数情報を組み合わせる過程を行わずに、再構成情報を抽出してエントリ管理部340に伝送することができる。   The master controller 101 described above has been described that the function information is extracted from the reconfiguration information combination unit 320 and is combined to generate the reconfiguration information. However, the reconfiguration information combination unit 320 has the reconfiguration information corresponding to each command in advance. Information itself can be stored, and when the reconfiguration information combination unit 320 receives an instruction, reconfiguration information corresponding to the instruction can be transmitted to the entry management unit 340. Therefore, the master controller 101 can extract the reconfiguration information and transmit it to the entry management unit 340 without performing a process of combining separate function information.

図5は、第1スレーブ制御機を構成する機能部を簡単に示すブロック図である。図5を参照すると、第1スレーブ制御機102は、制御部510及び再構成部520を含む。   FIG. 5 is a block diagram simply showing functional units constituting the first slave controller. Referring to FIG. 5, the first slave controller 102 includes a control unit 510 and a reconfiguration unit 520.

制御部510は、マスタ制御機101からビットストリームを受信し、ビットストリームから再構成情報を抽出する。制御部510は、再構成情報に含まれている再構成モード情報がFPGAの再構成を示しているのかを確認する。再構成モード情報がFPGAの再構成を示していないと、制御部510は、FPGAの再構成過程を行わない。再構成モード情報がFPGAの再構成を示す場合、制御部510は、再構成情報により再構成部520のゲートアレイ構造を再構成する。例えば、再構成情報が、センサからサーボモータに関するセンシングによるデータを受信し、受信したデータを予め指定されたアルゴリズムにより計算し、計算した結果に応じてサーボモータを制御する過程を行うFPGA構造を示す場合、制御部510は、再構成情報に従ってFPGAを再構成するように再構成部520を制御する。   The control unit 510 receives a bit stream from the master controller 101 and extracts reconfiguration information from the bit stream. The control unit 510 confirms whether or not the reconfiguration mode information included in the reconfiguration information indicates FPGA reconfiguration. If the reconfiguration mode information does not indicate FPGA reconfiguration, the control unit 510 does not perform the FPGA reconfiguration process. When the reconfiguration mode information indicates FPGA reconfiguration, the control unit 510 reconfigures the gate array structure of the reconfiguration unit 520 based on the reconfiguration information. For example, the reconfiguration information indicates an FPGA structure that receives data from a sensor related to a servo motor from a sensor, calculates the received data using a predetermined algorithm, and controls the servo motor according to the calculated result. In this case, the control unit 510 controls the reconfiguration unit 520 to reconfigure the FPGA according to the reconfiguration information.

このとき、上述した制御部510は、再構成モード情報により再構成過程を行うことを決定したが、本発明の他の実施例によれば、制御部510は、ビットストリームに当該スレーブ制御機に対応する再構成情報が含まれているか否かに基づいて、FPGA再構成を行うか否かを判断することができる。   At this time, the control unit 510 described above has decided to perform the reconfiguration process according to the reconfiguration mode information, but according to another embodiment of the present invention, the control unit 510 transmits the bit stream to the slave controller. Whether or not to perform FPGA reconfiguration can be determined based on whether or not corresponding reconfiguration information is included.

再構成部520は、FPGAで構成された静的再構成モジュール523、第1動的再構成モジュール526及び第2動的再構成モジュール529を含む。静的再構成モジュール523は、サーボモータの動作を制御するモジュールであって、動的再構成モジュール、すなわち、第1動的再構成モジュール526または第2動的再構成モジュール529から受信した信号により、サーボモータが回転加速、逆回転加速、停止などを行うように制御することができる。静的再構成モジュール523は、サーボモータの動作を直接制御するため、第1スレーブ制御機102がサーボモータを制御する途中には再構成が行われない。しかし、静的再構成モジュール523は、サーボモータが他の機種の装置に取り替えられた場合には、再構成を行うことができる。より詳細には、使用者が入力装置を介して、取り替えられた他の機種の装置の制御を命令する場合、マスタ制御機101は、当該命令に対応するように静的再構成部523の再構成を示す再構成情報を含むビットストリームを、例えば第1スレーブ制御機102の制御部510に伝送することができる。そして、取り替えられた他の機種の装置を制御できるように、制御部510は、ビットストリームに含まれた再構成情報により静的再構成部523のゲートアレイ構造を再構成させる。   The reconfiguration unit 520 includes a static reconfiguration module 523 configured with an FPGA, a first dynamic reconfiguration module 526, and a second dynamic reconfiguration module 529. The static reconfiguration module 523 is a module for controlling the operation of the servo motor, and is based on a signal received from the dynamic reconfiguration module, that is, the first dynamic reconfiguration module 526 or the second dynamic reconfiguration module 529. The servo motor can be controlled to perform rotational acceleration, reverse rotational acceleration, stop, and the like. Since the static reconfiguration module 523 directly controls the operation of the servo motor, reconfiguration is not performed while the first slave controller 102 is controlling the servo motor. However, the static reconfiguration module 523 can perform reconfiguration when the servo motor is replaced with another type of device. More specifically, when the user commands control of another replaced model device via the input device, the master controller 101 reconfigures the static reconfiguration unit 523 so as to correspond to the command. A bit stream including reconfiguration information indicating the configuration can be transmitted to the control unit 510 of the first slave controller 102, for example. Then, the control unit 510 reconfigures the gate array structure of the static reconfiguration unit 523 based on the reconfiguration information included in the bitstream so that the replaced device of another model can be controlled.

また、第1動的再構成モジュール526は、制御部510の制御により、静的再構成モジュール523と独立してFPGAが再構成される。すなわち、第1動的再構成モジュール526は、静的再構成モジュール523が現在サーボモータを制御していることや、再構成されている状態に関係なく再構成される。   The first dynamic reconfiguration module 526 reconfigures the FPGA independently of the static reconfiguration module 523 under the control of the control unit 510. In other words, the first dynamic reconfiguration module 526 is reconfigured regardless of whether the static reconfiguration module 523 is currently controlling the servomotor and the reconfigured state.

例えば、動的再構成モジュール526は。サーボモータの回転速度を感知するセンサからサーボモータの回転速度を受信して、回転速度が指定された速度以上である場合は、サーボモータの回転速度に対し、定められたアルゴリズムに応じて演算を行うことができる。 動的再構成モジュール323は、演算の結果である制御値を静的再構成モジュール523に伝送することができる。そして、静的再構成モジュール323は、受信された制御値による速度で回転速度を調整することができる。   For example, the dynamic reconfiguration module 526. When the rotation speed of the servo motor is received from the sensor that detects the rotation speed of the servo motor and the rotation speed is equal to or higher than the specified speed, the calculation is performed for the rotation speed of the servo motor according to a predetermined algorithm. It can be carried out. The dynamic reconfiguration module 323 can transmit the control value that is the result of the operation to the static reconfiguration module 523. Then, the static reconfiguration module 323 can adjust the rotation speed at a speed according to the received control value.

第1動的再構成モジュール526の再構成過程に対する他の例を挙げると、サーボモータの制御のために、第1センサ、第2センサ及び第3センサから順次にデータを受信して第1アルゴリズムを介して演算する必要があり、これに関するビットストリームをマスタ制御機101で生成すると仮定する。この場合、制御部510は、第1ビットストリームをマスタ制御機101から受信することができる。このとき、第1ビットストリームは、第1センサからデータを受信して予め指定された第1アルゴリズムを介して演算を行うFPGA構造を示す再構成情報を含む。次いで、制御部510は。再構成情報によりFPGA構造を再構成するように第1動的再構成モジュール526を制御する。このとき、第1静的再構成モジュール523は、サーボモータの制御過程を続けて行うことができる。動的再構成モジュール526は、再構成を完了した後に、FPGA構造に応じて第1センサからデータを受信し、第1アルゴリズムを介して演算された値である制御値を算出する。動的再構成モジュール526は、静的再構成モジュール523に制御値を伝送する。静的再構成モジュール523は制御値によりサーボモータの制御を続けて行う。   In another example of the reconfiguration process of the first dynamic reconfiguration module 526, data is sequentially received from the first sensor, the second sensor, and the third sensor to control the servo motor. It is assumed that the master controller 101 generates a bit stream related to this. In this case, the control unit 510 can receive the first bit stream from the master controller 101. At this time, the first bit stream includes reconstruction information indicating an FPGA structure that receives data from the first sensor and performs an operation through a first algorithm designated in advance. Next, the control unit 510. The first dynamic reconfiguration module 526 is controlled to reconfigure the FPGA structure according to the reconfiguration information. At this time, the first static reconfiguration module 523 may continue the servo motor control process. After completing the reconfiguration, the dynamic reconfiguration module 526 receives data from the first sensor according to the FPGA structure, and calculates a control value that is a value calculated through the first algorithm. The dynamic reconfiguration module 526 transmits the control value to the static reconfiguration module 523. The static reconfiguration module 523 continues to control the servo motor according to the control value.

以後、制御部510は、第2ビットストリームをマスタ制御機101から受信することができる。このとき、第2ビットストリームは、第2センサからデータを受信して第1アルゴリズムを介して演算を行うFPGA構造を示す再構成情報を含む。次いで、第1動的再構成モジュール526は、上述した過程を経て、第2センサからデータを受信するようにするFPGA構造に再構成されて、動作を行う。また、静的再構成モジュール523は制御値によりサーボモータの制御を続けて行う。   Thereafter, the controller 510 can receive the second bit stream from the master controller 101. At this time, the second bit stream includes reconfiguration information indicating an FPGA structure that receives data from the second sensor and performs an operation through the first algorithm. Next, the first dynamic reconfiguration module 526 is reconfigured into an FPGA structure that receives data from the second sensor through the above-described process, and performs an operation. Further, the static reconfiguration module 523 continues to control the servo motor with the control value.

以後、制御部510は、第3ビットストリームをマスタ制御機101から受信することができる。このとき、第3ビットストリームは、第3センサからデータを受信して第1アルゴリズムを介して演算を行うFPGA構造を示す再構成情報を含む。次いで、第1動的再構成モジュール526は、上述した過程を経て、第3センサからデータを受信するようにするFPGA構造に再構成されて、動作を行う。また、静的再構成モジュール523は制御値によりサーボモータの制御を続けて行う。   Thereafter, the control unit 510 can receive the third bit stream from the master controller 101. At this time, the third bit stream includes reconfiguration information indicating an FPGA structure that receives data from the third sensor and performs an operation through the first algorithm. Next, the first dynamic reconfiguration module 526 is reconfigured into an FPGA structure that receives data from the third sensor through the above-described process, and performs an operation. Further, the static reconfiguration module 523 continues to control the servo motor with the control value.

したがって、第1センサ、第2センサ及び第3センサから順次にデータを受信する機能を行うことができる。   Therefore, it is possible to perform a function of sequentially receiving data from the first sensor, the second sensor, and the third sensor.

従来の動作制御機は、各センサからデータを順次に受信する過程を行う必要がある場合、各センサからデータを受信するモジュールを全て具備しなければならなく、これにより、動作制御機の回路の大きさは大きくなるしかなかった。第1スレーブ制御機510は、静的再構成モジュール523を用いてサーボモータの制御を維持しながら、動的再構成モジュール526の一つを用いて、サーボモータを制御するための各センサからのデータを順次に受信することが可能である。よって、上述した制御システムは、従来の動作制御機に比べてその大きさを相対的に小さく実現できる。   When it is necessary to perform a process of sequentially receiving data from each sensor, the conventional motion controller must include all modules that receive data from each sensor, and thus the circuit of the motion controller is configured. The size had to increase. The first slave controller 510 uses one of the dynamic reconfiguration modules 526 from each sensor to control the servo motor while maintaining control of the servo motor using the static reconfiguration module 523. Data can be received sequentially. Therefore, the control system described above can be realized with a relatively small size as compared with the conventional operation controller.

このとき、上述した静的再構成モジュール523と第1動的再構成モジュール526の機能は、実施例に過ぎず、上述した機能に限定されない。すなわち、静的再構成モジュール523及び第1動的再構成モジュール526の機能は、制御部510が受信したビットストリームの再構成情報により変わることができる。   At this time, the functions of the static reconfiguration module 523 and the first dynamic reconfiguration module 526 described above are merely examples, and are not limited to the functions described above. That is, the functions of the static reconfiguration module 523 and the first dynamic reconfiguration module 526 may be changed according to the bitstream reconfiguration information received by the control unit 510.

第2動的再構成モジュール529は、第1動的再構成モジュール526と同様の構成のモジュールであって、上述した第1動的再構成モジュール526の再構成過程と同様に再構成されることができる。   The second dynamic reconfiguration module 529 is a module having the same configuration as the first dynamic reconfiguration module 526, and is reconfigured in the same manner as the above-described reconfiguration process of the first dynamic reconfiguration module 526. Can do.

本発明の他の実施例によれば、制御部510は、ビットストリームから抽出した再構成情報の容量に応じて第1動的再構成モジュール526または第2動的再構成モジュール529のFPGA構造を再構成することができる。   According to another embodiment of the present invention, the controller 510 determines the FPGA structure of the first dynamic reconfiguration module 526 or the second dynamic reconfiguration module 529 according to the capacity of the reconfiguration information extracted from the bitstream. Can be reconfigured.

例えば、現在第1動的再構成モジュール526が動作していると仮定すると、制御部510は、再構成情報の容量が指定された容量以上である場合、現在動作していない第2動的再構成モジュール529のFPGAを再構成情報により再構成する。第2動的再構成モジュール529は、再構成が完了した後、再構成が完了したことを知らせる再構成完了信号を制御部510に伝送する。制御部510は、再構成完了信号を受信する場合、現在動作中の第1動的再構成モジュール526に動作の中止を要請する動作中止要請を伝送する。第1動的再構成モジュール526は、動作中止要請により動作を中止する。このとき、再構成情報によりFPGAの構造が再構成された第2動的再構成モジュール529が演算を行い、静的再構成モジュール523に演算結果を伝送することになる。そして、静的再構成モジュール423は、第2動的再構成モジュール526から演算結果の入力を受けてサーボモータを制御することができる。   For example, assuming that the first dynamic reconfiguration module 526 is currently operating, the controller 510 determines that the second dynamic reconfiguration that is not currently operating when the capacity of the reconfiguration information is greater than or equal to the specified capacity. The FPGA of the configuration module 529 is reconfigured with the reconfiguration information. After the reconfiguration is completed, the second dynamic reconfiguration module 529 transmits a reconfiguration completion signal notifying that the reconfiguration is completed to the control unit 510. When receiving the reconfiguration completion signal, the controller 510 transmits an operation stop request for requesting the first dynamic reconfiguration module 526 currently operating to stop the operation. The first dynamic reconfiguration module 526 stops the operation in response to the operation stop request. At this time, the second dynamic reconfiguration module 529 in which the FPGA structure is reconfigured by the reconfiguration information performs an operation, and the operation result is transmitted to the static reconfiguration module 523. The static reconfiguration module 423 can control the servo motor upon receiving the calculation result input from the second dynamic reconfiguration module 526.

上述した制御部510は、マスタ制御機101から受信したビットストリームの再構成情報の容量が指定された値以上であることを判断すると説明したが、実現方法に応じてマスタ制御機101のエントリ管理部340で再構成情報の容量が指定された値以上であることを判断し、これによる情報を再構成情報のヘッダに挿入することができる。このとき、制御部510は、再構成情報のヘッダから当該情報を確認して、第1動的再構成モジュール526または第2動的再構成モジュール529の再構成過程を行うことができる。   Although it has been described that the control unit 510 described above determines that the capacity of the reconfiguration information of the bitstream received from the master controller 101 is equal to or greater than the specified value, the entry management of the master controller 101 is determined according to the implementation method. The unit 340 can determine that the capacity of the reconstruction information is equal to or greater than the specified value, and can insert information based on this capacity into the header of the reconstruction information. At this time, the control unit 510 can confirm the information from the header of the reconfiguration information and perform the reconfiguration process of the first dynamic reconfiguration module 526 or the second dynamic reconfiguration module 529.

図6は、制御システムがサーボモータを動作制御する過程を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing a process in which the control system controls the operation of the servo motor.

図6を参照すると、ステップ610で、マスタ制御機101は入力装置から命令を受信する。   Referring to FIG. 6, in step 610, the master controller 101 receives a command from the input device.

ステップ620で、マスタ制御機101は、ステップ610から受信した命令に従って、サーボモータを制御するためのビットストリームを生成する。このとき、マスタ制御機101は、命令に従ってサーボモータを制御するために必要とされるスレーブ制御機のFPGA構造を示す再構成情報を含んだビットストリームを生成する。マスタ制御機101は、生成されたビットストリームを第1スレーブ制御機に伝送する。   In step 620, the master controller 101 generates a bit stream for controlling the servo motor according to the command received from step 610. At this time, the master controller 101 generates a bit stream including reconfiguration information indicating the FPGA structure of the slave controller required to control the servo motor according to the command. The master controller 101 transmits the generated bit stream to the first slave controller.

ステップ630で、第1スレーブ制御機102は、受信したビットストリームから再構成情報を抽出する。このとき、第1スレーブ制御機は、再構成情報の抽出後に、ビットストリームを第2スレーブ制御機103に伝送することができる。ビットストリームを受信した第2スレーブ制御機103は、ステップ630以後の第1スレーブ制御機102が動作する過程と同様に行うことができる。   In step 630, the first slave controller 102 extracts reconfiguration information from the received bitstream. At this time, the first slave controller can transmit the bit stream to the second slave controller 103 after extracting the reconfiguration information. The second slave controller 103 that has received the bitstream can perform the same process as the operation of the first slave controller 102 after step 630.

ステップ640で、第1スレーブ制御機102は、再構成情報によりFPGAモジュールである再構成部の構造を再構成する。このとき、第1スレーブ制御機102は、再構成情報により複数の動的再構成モジュールのうちの現在サーボモータを制御している第1動的再構成モジュール526を再構成したとき、第1スレーブ制御機102がサーボモータの制御を中断しなければならない場合に、第2動的再構成モジュール529の構成を再構成するようにする。第1スレーブ制御機102は、第2動的再構成モジュール529の再構成が完了すると第1動的再構成モジュール526の動作を中断させ、第2動的再構成モジュール529及び静的再構成モジュール523を用いてサーボモータを制御することができる。また、第1スレーブ制御機102は、再構成情報により静的再構成モジュール523、第1動的再構成モジュール526及び第2動的再構成モジュール529の再構成を独立して行うことができる。すなわち、第1スレーブ制御機102は、再構成情報に第1動的再構成モジュール526または第2動的再構成モジュール529に対する構造だけが示されている場合、静的再構成モジュール523がサーボモータを制御する間に、第1動的再構成モジュール526または第2動的再構成モジュール529を再構成することができる。   In step 640, the first slave controller 102 reconfigures the structure of the reconfiguration unit, which is an FPGA module, based on the reconfiguration information. At this time, when the first slave controller 102 reconfigures the first dynamic reconfiguration module 526 that currently controls the servo motor among the plurality of dynamic reconfiguration modules based on the reconfiguration information, When the controller 102 has to interrupt the control of the servo motor, the configuration of the second dynamic reconfiguration module 529 is reconfigured. When the reconfiguration of the second dynamic reconfiguration module 529 is completed, the first slave controller 102 interrupts the operation of the first dynamic reconfiguration module 526, and the second dynamic reconfiguration module 529 and the static reconfiguration module 523 can be used to control the servo motor. Further, the first slave controller 102 can independently reconfigure the static reconfiguration module 523, the first dynamic reconfiguration module 526, and the second dynamic reconfiguration module 529 based on the reconfiguration information. That is, when the reconfiguration information indicates only the structure for the first dynamic reconfiguration module 526 or the second dynamic reconfiguration module 529, the first slave controller 102 determines that the static reconfiguration module 523 is a servo motor. The first dynamic reconfiguration module 526 or the second dynamic reconfiguration module 529 can be reconfigured while controlling.

ステップ650で、第1スレーブ制御機102は、ステップ640から再構成された再構成部を用いてサーボモータの動作を制御する。   In step 650, the first slave controller 102 controls the operation of the servo motor using the reconfiguration unit reconfigured from step 640.

上述した制御システムは、サーボモータを制御するものとして説明したが、再構成情報を他の装置に適するように構成し、サーボモータ以外の装置を制御できることは明らかである。   Although the above-described control system has been described as controlling a servo motor, it is apparent that the reconfiguration information can be configured to be suitable for other devices and devices other than the servo motor can be controlled.

以上では、本発明の実施例を中心に説明した。上述した実施例の以外の多くの実施例が本発明の特許請求範囲内に存在する。本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態に実現できることを理解できよう。したがって、開示された実施例は限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されるべきである。本発明の範囲は、上述した説明ではなく特許請求範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異は本発明に含まれるものとして解釈されるべきである。   In the foregoing, the embodiments of the present invention have been mainly described. Many embodiments other than those described above are within the scope of the claims of the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be realized in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and any difference within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.

本発明の実施例に係る制御システム及びその方法は、使用者の入力によりゲートアレイ構造を再構成して、多様な機器を柔軟的に制御することができる。   The control system and method according to the embodiment of the present invention can flexibly control various devices by reconfiguring the gate array structure according to user input.

本発明の実施例に係る制御システム及びその方法は、ゲートアレイの構造を再構成し、再構成されたゲートアレイを用いて装置を制御することにより、制御装置の大きさを小型化することができる。   In the control system and method according to the embodiment of the present invention, the size of the control device can be reduced by reconfiguring the structure of the gate array and controlling the device using the reconfigured gate array. it can.

Claims (8)

使用者の命令に従って、再構成情報を含むビットストリームを生成するマスタ制御機と、
第1スレーブ制御機と、を含み、
前記第1スレーブ制御機は、
前記再構成情報により再構成されて制御値を算出するゲートアレイ(FPGA:Field Programmable Gate Array)である第1動的再構成モジュールと、
前記制御値により対象装置の動作を制御するゲートアレイである静的再構成モジュールと、
前記第1動的再構成モジュール及び前記静的再構成モジュールのうちの一つ以上を前記再構成情報により再構成する制御部と、
を含み、
前記第1スレーブ制御機は、
前記再構成情報により再構成されて制御値を算出するゲートアレイである第2動的再構成モジュールをさらに含み、
前記制御部は、
前記再構成情報の容量が指定された値以上である場合、前記再構成情報により前記第2動的再構成モジュールを再構成するように制御し、前記第2動的再構成モジュールの再構成が完了するまで前記第1動的再構成モジュールの作動を維持することを特徴とする動作中に再構成可能な制御システム。
A master controller for generating a bitstream including reconfiguration information according to a user's instruction;
A first slave controller,
The first slave controller is
A first dynamic reconfiguration module which is a gate array (FPGA: Field Programmable Gate Array) that is reconfigured by the reconfiguration information and calculates a control value;
A static reconfiguration module that is a gate array that controls the operation of the target device according to the control value;
A controller configured to reconfigure one or more of the first dynamic reconfiguration module and the static reconfiguration module with the reconfiguration information;
Only including,
The first slave controller is
A second dynamic reconfiguration module that is a gate array that is reconfigured by the reconfiguration information and calculates a control value;
The controller is
If the capacity of the reconfiguration information is greater than or equal to a specified value, control is performed to reconfigure the second dynamic reconfiguration module according to the reconfiguration information, and reconfiguration of the second dynamic reconfiguration module is performed. Maintaining operation of the first dynamic reconfiguration module until completion, a reconfigurable control system during operation.
前記制御部は、前記静的再構成モジュールの動作と独立して前記第1及び第2動的再構成モジュールのゲートアレイ構造を再構成することを特徴とする請求項1に記載の動作中に再構成可能な制御システム。 The operation of claim 1 , wherein the controller reconfigures the gate array structure of the first and second dynamic reconfiguration modules independently of the operation of the static reconfiguration module. Reconfigurable control system. 前記制御部は、
前記第2動的再構成モジュールの再構成が完了した場合、前記第1動的再構成モジュールの動作を中止させることを特徴とする請求項に記載の動作中に再構成可能な制御システム。
The controller is
The control system capable of being reconfigured during operation according to claim 2 , wherein when the reconfiguration of the second dynamic reconfiguration module is completed, the operation of the first dynamic reconfiguration module is stopped.
使用者の命令に従って、再構成情報を含むビットストリームを生成するマスタ制御機と、
第1スレーブ制御機と、を含み、
前記第1スレーブ制御機は、
前記再構成情報により再構成されて制御値を算出するゲートアレイ(FPGA:Field Programmable Gate Array)である第1動的再構成モジュールと、
前記制御値により対象装置の動作を制御するゲートアレイである静的再構成モジュールと、
前記第1動的再構成モジュール及び前記静的再構成モジュールのうちの一つ以上を前記再構成情報により再構成する制御部と、
を含み、
前記マスタ制御機は、
前記第1動的再構成モジュールまたは前記静的再構成モジュールの各ゲートの間の連結関係を示す関数情報を格納する再構成ライブラリ格納部と、
前記命令に従って前記関数情報を抽出し、抽出した前記関数情報を組み合わせて前記再構成情報を生成する再構成情報組み合わせ部と、
前記再構成情報を含むビットストリームを生成するエントリ管理部と、
を含むことを特徴とする動作中に再構成可能な制御システム。
A master controller for generating a bitstream including reconfiguration information according to a user's instruction;
A first slave controller,
The first slave controller is
A first dynamic reconfiguration module which is a gate array (FPGA: Field Programmable Gate Array) that is reconfigured by the reconfiguration information and calculates a control value;
A static reconfiguration module that is a gate array that controls the operation of the target device according to the control value;
A controller configured to reconfigure one or more of the first dynamic reconfiguration module and the static reconfiguration module with the reconfiguration information;
Including
The master controller is
A reconfiguration library storage unit that stores function information indicating a connection relationship between the gates of the first dynamic reconfiguration module or the static reconfiguration module;
Reconstructing information combining unit that extracts the function information according to the instruction and generates the reconstructing information by combining the extracted function information;
An entry management unit for generating a bitstream including the reconstruction information;
Dynamic Sakuchu reconfigurable control systems that comprising a.
前記ビットストリームを前記第1スレーブ制御機に伝送するスレーブ通信部をさらに含み、
前記エントリ管理部が前記命令による前記ビットストリームを伝送する時点である再構成時間情報を生成した場合、前記スレーブ通信部は、前記再構成時間情報により予め定められた周期が到来した時点または前記ビットストリームが生成された時点に、前記ビットストリームを前記第1スレーブ制御機に伝送することを特徴とする請求項に記載の動作中に再構成可能な制御システム。
A slave communication unit for transmitting the bit stream to the first slave controller;
When the entry management unit generates reconfiguration time information that is a time point at which the bit stream is transmitted by the command, the slave communication unit is configured to receive a time point determined by the reconfiguration time information or the bit 5. The reconfigurable control system according to claim 4 , wherein the bit stream is transmitted to the first slave controller when a stream is generated.
使用者の命令に従って、再構成情報を含むビットストリームを生成するマスタ制御機と、
第1スレーブ制御機と、を含み、
前記第1スレーブ制御機は、
前記再構成情報により再構成されて制御値を算出するゲートアレイ(FPGA:Field Programmable Gate Array)である第1動的再構成モジュールと、
前記制御値により対象装置の動作を制御するゲートアレイである静的再構成モジュールと、
前記第1動的再構成モジュール及び前記静的再構成モジュールのうちの一つ以上を前記再構成情報により再構成する制御部と、
前記第1スレーブ制御機と同様の構成の制御機である第2スレーブ制御機と、
を含み、
前記マスタ制御機は、前記第1スレーブ制御機及び前記第2スレーブ制御機のそれぞれに対応する再構成情報を含む前記ビットストリームを生成することを特徴とする動作中に再構成可能な制御システム。
A master controller for generating a bitstream including reconfiguration information according to a user's instruction;
A first slave controller,
The first slave controller is
A first dynamic reconfiguration module which is a gate array (FPGA: Field Programmable Gate Array) that is reconfigured by the reconfiguration information and calculates a control value;
A static reconfiguration module that is a gate array that controls the operation of the target device according to the control value;
A controller configured to reconfigure one or more of the first dynamic reconfiguration module and the static reconfiguration module with the reconfiguration information;
A second slave controller that is a controller having the same configuration as the first slave controller;
Including
The master controller, the first slave controller, and the second slave controller of the reconfigurable control the dynamic Sakuchu you and generating a bitstream including the reconfiguration information corresponding to each system.
前記マスタ制御機、前記第1スレーブ制御機及び前記第2スレーブ制御機は、二重リング構造のネットワークで連結されたことを特徴とする請求項に記載の動作中に再構成可能な制御システム。 The control system capable of being reconfigured during operation according to claim 6 , wherein the master controller, the first slave controller, and the second slave controller are connected by a network having a double ring structure. . 前記対象装置が変更される場合、
前記静的再構成モジュールは、前記再構成情報により再構成されるゲートアレイであることを特徴とする請求項1に記載の動作中に再構成可能な制御システム。
When the target device is changed,
The control system capable of being reconfigured during operation according to claim 1, wherein the static reconfiguration module is a gate array reconfigured according to the reconfiguration information.
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