過去製品汎用制御ボード SUI-01｜安理技研株式会社

SUI-01の今後について

SUI-01は部品の生産終了により、現在は新規に生産できません。後継として、以下の構想を進めています。

いずれも構想のみ進行中です。詳細が決まりましたら、このページでお知らせします。

ハードウェアはARM CPUに計測用のAD、制御用のDAを搭載した汎用制御ボードです。数十μ秒の等間隔でセンサー等の信号をAD変換し、必要な演算処理を行い、DAにて制御電圧を出力する装置です。

最大のメリットは、高速・高機能でありながら安価な制御装置を構成できることです。

FPGAによる多チャンネルAD/DAの高速サンプリング処理（50μ秒で同期サンプリング、AD16ch 18bit／DA 1ch[18bit]＋8ch[16bit]）
最大16ボードでの同期運転（AD最大256ch、DA最大16ch[18bit]＋128ch[16bit]）
高速浮動小数点ユニット搭載のメインCPU（M4）、大容量RAMによる高機能な制御
メインCPU（M4）とは別のCPU（M0）によるパソコンとの4ch高速通信
実績のある基本ルーチン群をベースに、ユーザー様の要望に合わせた制御をファームウェアで実現

パソコンで制御装置からデータを吸い上げて計算し、制御装置に新しいデータを送るというフェーズを無くすことで、リアルタイム性を強化した制御を可能にしています。

数十μ秒での高速サンプリングによる計測と制御がベースです。計測されたデータの処理のため、以下の基本処理ルーチンが準備されています。

非常に硬いものをショックレスに制御する。特性が変化していくものを安定して制御する。高速サンプリングした計測データをファームウェアで演算処理し、即座に制御データを修正できるため、これまでにないスピードで制御ができます。

「シーケンサーと汎用AD/DA＋パソコン」では目的を達成できず、専用ハードウェアの開発が必要だったケースでも、SUI-01制御ボードを使うことで「パソコン＋SUI-01＋ファームウェア」の形で対応可能になります。つまり、ハードウェアの設計開発フェーズが不要になります。

振動試験・動ばね試験など、計測したデータをその場でFFT解析し、制御へ反映させることができます。

耐久加振：共振点を含む試験の中でも特性が大きく変わる試験で、計測データの評価によりゲイン等の係数を動的に変化させ、迅速かつ安定した制御を実現
性能試験加振：ファンクションジェネレータとして、単なる波形発生に加え、AD・DIOの状態により任意の波形を発生
モーションコントローラ：各種パラメータをファームウェアに送り込み、座標変換計算を行い制御。SUI-01を2枚以上使用することで多軸制御も可能（最大16台）
位置制御：電動・油圧アクチュエータのPID処理を含む制御

過去に頂いたご依頼の中には、市販の汎用AD/DAでは対応できない案件が幾つかありました。その都度、専用のハードウェア・ファームウェアから開発してきましたが、多大なコストがかかり、コストの都合で断念せざるを得ない案件もありました。

そこで汎用制御ボードの開発を決意し、構想と開発の末に誕生したのがSUI-01です。これまで難しかった「複雑な制御を特に高速に行う」ことが可能になった上に、開発にかかる全体的なコストの削減も実現しました。

転倒試験・評価のための長周期地震再現装置の試作デモ機です。実際の評価には可動部が左右2m、上下1mほど必要とされます。気象庁が公開している加速度データを用いて、長周期地震階級に基づく振動を再現します。