CN102969975A

CN102969975A - 电动机系统及电动机控制装置

Info

Publication number: CN102969975A
Application number: CN2012103083577A
Authority: CN
Inventors: 上甲均; 花冈正志; 长田圭司
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2032-08-27
Also published as: JP5801143B2; CN102969975B; JP2013048526A

Abstract

本发明提供一种具有可连接多个机种的电动机的电动机控制装置的电动机系统，能够降低电动机侧的储存容量，并且缩短电源接通时等初始动作的时间。在电动机系统(1)中，可连接多个机种的电动机(2)的电动机控制装置(3)包括：储存有针对每个每个机种的电动机(2)分别设定的多个控制参数组(14a)～(14e)的储存部(11)、对电动机(2)进行驱动控制的电动机控制部(10)，电动机(2)包括储存有电动机(2)的机种代码的电动机侧储存部(7)。电动机控制装置(3)读出储存在电动机侧储存部(7)的机种代码，从储存部(11)中选择与读出的机种代码对应的控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部(10)，对电动机(2)进行控制。

Description

电动机系统及电动机控制装置

技术领域

本发明涉及一种电动机系统，该电动机系统包括可连接多个机种的电动机的电动机控制装置、与该电动机控制装置连接的电动机。另外，本发明涉及可连接多个机种的电动机的电动机控制装置。

背景技术

以往已知的电动机控制系统包括带有编码器的电动机、控制该电动机的电动机控制装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1所公开的电动机控制系统中，电动机的编码器包括EEROM，在该EEROM储存有电动机的识别码、电动机特有的参数等。

另外，在该电动机控制系统中，当电动机控制装置的电源接通时，电动机控制装置对编码器进行电动机的识别码的查询。当对该查询的响应、与本来就储存在电动机控制装置的识别码一致的情况下，电动机控制装置照原样使用储存在电动机控制装置的EEROM的参数，对电动机进行控制。另一方面，当对查询的响应、与本来就储存在电动机控制装置的识别码不一致的情况下，电动机控制装置读出储存在编码器的EEROM的参数，将其储存在电动机控制装置的EEROM，使用该储存的新的参数来控制电动机。

这样，在专利文献1所公开的电动机控制系统中，当电动机控制装置的电源接通时，在编码器的对电动机的识别码的查询的响应、与本来就储存在电动机控制装置的识别码不一致的情况下，电动机控制装置读出储存在编码器的EEROM的参数，将其储存在电动机控制装置的EEROM，使用该储存的新的参数来控制电动机。因此，在该电动机控制系统中，即使更换了与电动机控制装置连接的电动机，也能够根据与电动机控制装置连接的电动机的机种，自动变更储存在电动机控制装置的EEROM的参数。

专利文献1：日本专利第3582856号公报

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在专利文献1所公开的电动机控制系统中，由于在电动机侧的EEROM储存电动机的参数，因此电动机侧的储存容量会变大。另外，在该电动机控制系统中，由于在电动机侧的EEROM储存电动机的参数，因此若编码器的对电动机的识别码的查询的响应、与本来就储存在电动机控制装置的识别码不一致，则在电动机控制装置的电源接通时，必须将储存在电动机侧的EEROM的参数向电动机控制装置的EEROM传输。所以，在该电动机控制系统中，电动机控制装置的电源接通时的初始动作有可能会耗费时间。

因此，本发明的目的在于提供一种电动机系统，该电动机系统包括可连接多个机种的电动机的电动机控制装置、与该电动机控制装置连接的电动机，即使更换与电动机控制装置连接的电动机，也能根据与电动机控制装置连接的电动机的机种来自动变更控制参数，并且能够降低电动机侧的储存容量、以及缩短电源接通时等初始动作的时间。另外，本发明的目的在于提供一种电动机控制装置，该电动机控制装置可连接多个机种的电动机，即使更换与电动机控制装置连接的电动机，也能根据与电动机控制装置连接的电动机的机种来自动变更控制参数，并且能够降低电动机侧的储存容量、以及缩短电源接通时等初始动作的时间。

解决问题的方法

为解决上述问题，本发明的电动机系统的特征在于，包括：可连接多个机种的电动机的电动机控制装置、与电动机控制装置连接的电动机，电动机控制装置包括：储存有针对每个机种的电动机分别设定的多个控制参数组的储存部、对电动机进行驱动控制的电动机控制部，电动机包括储存有与电动机的机种对应的机种代码的电动机侧储存部，电动机控制装置读出储存在电动机侧储存部的机种代码，从储存在储存部的多个控制参数组中，选择与读出的机种代码对应的控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部，对电动机进行控制。

在本发明的电动机系统中，电动机控制装置读出储存在电动机侧储存部的机种代码，从储存在电动机控制装置的储存部的多个控制参数组中，选择与读出的机种代码对应的控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部。因此，在本发明中，即使更换了与电动机控制装置连接的电动机，也能够根据与电动机控制装置连接的电动机的机种，自动变更设定在电动机控制部的控制参数。

另外，在本发明的电动机系统中，在电动机控制装置的储存部储存有针对每个机种的电动机分别设定的多个控制参数组，在电动机侧储存部储存有机种代码，但不储存控制参数组。因此，在本发明中，能够降低电动机侧的储存容量。另外，在本发明中，由于在电动机控制装置的储存部储存有控制参数组，因此在电源接通时等初始动作时，不需要从电动机侧储存部向电动机控制装置的储存部传输控制参数组。因此，在本发明中，能够缩短电源接通时等初始动作的时间。

在本发明中优选的是，电动机控制装置在每次电源接通时，读出储存在电动机侧储存部的机种代码，从储存在储存部的多个控制参数组中，选择与读出的机种代码对应的控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部。若这样构成，则即使在电动机控制装置未储存有连接的电动机的机种代码，在电动机控制部也能自动设定与电动机控制装置连接的电动机的机种所对应的控制参数。即，若这样构成，则不需要在电动机控制装置储存连接的电动机的机种代码。所以，能够降低电动机控制装置侧的储存容量。

在本发明中优选的是，电动机控制装置将选择的控制参数组的所有控制参数重新设定在电动机控制部。若这样构成，则与从选择的控制参数组的控制参数中、仅将至此设定在电动机控制部的控制参数发生变更的控制参数进行重新设定的情况相比，容易进行控制参数的设定控制。所以，能够简化控制参数的设定控制用的程序，降低电动机控制装置的成本。

在本发明中优选的是，在控制参数组中包含可改写的可改写参数，在电动机控制装置可连接用于改写可改写参数的外部输入装置，电动机控制装置包括储存改写后的可改写参数的第二储存部。若这样构成，则例如能够根据上位装置的规格来改写取决于安装有电动机的上位装置的规格的控制参数，并储存在第二储存部。另外，若这样构成，则由于改写后的可改写参数储存在第二储存部，因此能够将可改写参数的初始值储存在储存部。

在本发明中优选的是，电动机控制装置在每次电源接通时，读出储存在电动机侧储存部的机种代码，从储存在储存部的多个控制参数组中，选择与读出的机种代码对应的控制参数组，将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部，之后读出储存在第二储存部的可改写参数，将设定在电动机控制部的、与可改写参数对应的控制参数改写为读出的可改写参数。

若这样构成，则由于即使在电动机控制装置未储存有连接的电动机的机种代码，但在电动机控制部也能自动设定与电动机控制装置连接的电动机的机种所对应的控制参数，因此能够降低电动机控制装置侧的储存容量。另外，若这样构成，则例如在取决于安装有电动机的上位装置的规格的控制参数(可改写参数)被改写的情况下，能够将改写后的可改写参数自动设定在电动机控制部。

另外，为解决上述问题，本发明的电动机控制装置可连接多个机种的电动机，其特征在于，包括：储存有针对每个机种的电动机分别设定的多个控制参数组的储存部、对电动机进行驱动控制的电动机控制部，读出储存在电动机的机种代码，从储存在储存部的多个控制参数组中，选择与读出的机种代码对应的控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部，对电动机进行控制。

本发明的电动机控制装置读出储存在电动机的机种代码，从储存在电动机控制装置的储存部的多个控制参数组中，选择与读出的机种代码对应的控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部。因此，在本发明中，即使更换了与电动机控制装置连接的电动机，也能够根据与电动机控制装置连接的电动机的机种，自动变更设定在电动机控制部的控制参数。

另外，在本发明的电动机控制装置中，由于将针对每个机种的电动机分别设定的多个控制参数组储存在储存部，因此如果读出储存在电动机的机种代码，则能够将与读出的机种代码对应的适当的控制参数组设定在电动机控制部。所以，在本发明中，在电动机侧的储存部不需要储存控制参数组，其结果是能够降低电动机侧的储存容量。另外，在本发明中，由于在储存部储存控制参数组，因此在电源接通时等初始动作时，不需要从电动机侧向储存部传输控制参数组。因此，在本发明中，能够缩短电源接通时等初始动作的时间。

发明的效果

如上所述，在本发明的电动机系统及电动机控制装置中，即使更换了与电动机控制装置连接的电动机，也能够根据与电动机控制装置连接的电动机的机种，自动变更控制参数。另外，在本发明的电动机系统及电动机控制装置中，能够降低电动机侧的储存容量、以及缩短电源接通时等初始动作的时间。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式所涉及的电动机系统的结构的框图。

图2是用于说明向图1所示的电动机控制部设定控制参数的设定方法的流程图。

附图标记说明

1 电动机系统

2 电动机

3 电动机控制装置

7 ROM(电动机侧储存部)

10 电动机控制部

11 ROM(参数存储用ROM、储存部)

12 ROM(参数存储用ROM，第二储存部)

14a～14e 控制参数组

16 PC(个人计算机、外部输入装置)

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的实施方式。

(电动机系统的结构)

图1是用于说明本发明的实施方式所涉及的电动机系统1的结构的框图。

本方式的电动机系统1是用于驱动控制电动机2的系统，如图1所示，包括电动机2、电动机控制装置(电动机驱动器)3。本方式的电动机2是产业用的伺服电动机，安装在机床、机器人等规定的上位装置来使用。与电动机控制装置3可连接多个机种的电动机2。在本方式中，可与电动机控制装置3连接额定值不同的5个机种的电动机2，能够利用1个电动机控制装置3来控制额定值不同的5个机种的电动机2。此外，电动机系统1还包括向电动机2供电的电源单元(未图示)。

电动机2是包括编码器5的带有编码器的电动机。编码器5包括MCU(微控制器)6。MCU6包括作为电动机侧储存部的ROM7。在ROM7储存有与电动机2的机种对应的机种代码(电动机机种代码)。例如，如图1所示，在ROM7储存有5个机种代码“机种A”、“机种B”、“机种C”、“机种D”及“机种E”中的任意1个机种代码。MCU6与储存在省略图示的ROM的软件共同作用，执行各种处理。

电动机控制装置3是用于控制电动机2的旋转角度等的装置，包括MCU(微控制器)9。MCU9包括：对电动机2进行驱动控制的电动机控制部10、作为储存部的参数存储用ROM11、作为第二储存部的参数存储用ROM12。MCU9与储存在省略图示的ROM的软件共同作用，执行各种处理。此外，电动机控制装置3的硬件是对照5个机种的电动机2中具有最大的额定输出的电动机2来构成。

电动机控制部10由电流控制部、速度控制部及位置控制部等构成。如后述所示，在该电动机控制部10设定用于控制电动机2的各控制参数。电动机控制部10基于设定的各控制参数，对电动机2进行驱动控制。

在参数存储用ROM11(以下记为“ROM11”)，储存有针对每个机种的电动机2分别进行了设定的多个控制参数组14a～14e。如上所述，在本方式中，由于5个机种的电动机2可与电动机控制装置3连接，因此在ROM11储存有5个控制参数组14a～14e。控制参数组14a～14e分别与储存在ROM7的5个机种代码分别1对1地建立对应关系。另外，即使断开电动机控制装置3的电源，控制参数组14a～14e也不会被擦除，而是储存于ROM11。此外，在本方式中，禁止对储存在ROM11的数据进行改写。

控制参数组14a～14e分别由多个控制参数构成。具体而言，控制参数组14a～14e分别由禁止改写的禁止改写参数、可以改写的可改写参数构成。

禁止改写参数是与电动机2的设计规格相关的控制参数，是为了防止电动机2的损坏、从工厂出厂前就设定的工厂设定参数。例如，禁止改写参数是电动机控制部10的电流控制部的增益、电流指令的极限值、异常检测用的阈值及编码器的分辨率等，若在电动机控制部10没有设定与电动机2的机种对应的禁止改写参数(控制参数)，则与电动机控制装置3连接的电动机2有可能损坏。

另一方面，可改写参数是取决于安装有电动机2的上位装置的规格的控制参数，可以进行改写，使得能够根据上位装置的规格相应对每个上位装置进行参数调整。例如，可改写参数是电动机控制部10的速度控制部的增益、位置控制部的增益、控制模式及各滤波器的常数等，即使在电动机控制部10没有设定与电动机2的机种对应的可改写参数(控制参数)，与电动机控制装置3连接的电动机2也不会损坏。该可改写参数由电动机系统1的用户来改写。

构成控制参数组14a～14e的可改写参数是在从电动机系统1的工厂出厂前设定的可改写参数的初始值，为一定值。另外，在电动机控制装置3可连接作为对可改写参数进行改写的外部输入装置的PC(个人计算机)16，能够利用来自PC16的输入操作来对可改写参数进行改写。改写后的可改写参数储存在参数存储用ROM12(以下记为“ROM12”)。即使断开电动机控制装置3的电源，储存在ROM12的可改写参数也不会被擦除，而是储存于ROM12。另外，若利用来自PC16的输入操作来对可改写参数进行改写，则对改写前的可改写参数覆盖改写后的可改写参数，储存于ROM12。此外，ROM12是FLASHROM等可改写的非易失性的半导体存储器。

在本方式中，电动机控制装置3在每次电动机控制装置3的电源接通时，读出储存在编码器5的ROM7的机种代码，从储存在电动机控制装置3的ROM11的5个控制参数组14a～14e中，选择与读出的机种代码对应的1个控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部10，对电动机2进行控制。下面，说明向电动机控制部10设定控制参数的设定方法。

(控制参数的设定方法)

图2是用于说明向图1所示的电动机控制部10设定控制参数的设定方法的流程图。

若接通电动机控制装置3的电源，则电动机控制装置3(具体而言为MCU9)利用串行通信从编码器5的ROM7读出机种代码(步骤S1)，检查读出的机种代码(步骤S2)。

在读出的机种代码是可与电动机控制装置3连接的5个机种的电动机2的任一个机种代码的情况(步骤S2中为“对”的情况)下，电动机控制装置3从储存在ROM11的5个控制参数组14a～14e中，选择并读出与在步骤S1中读出的机种代码对应的1个控制参数组(步骤S3)。例如，如果在步骤S1中读出的机种代码是“机种A”，则在步骤S3中，电动机控制装置3选择与该机种代码对应的控制参数组14a；例如，如果在步骤S1中读出的机种代码是“机种B”，则在步骤S3中，电动机控制装置3选择与该机种代码对应的控制参数组14b。

之后，电动机控制装置3将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部10，利用各控制参数来构成电动机控制部10(步骤S4)。具体而言，在步骤S4中，电动机控制装置3将从多个控制参数组14a～14e中选择的控制参数组的所有的控制参数重新设定在电动机控制部10。即，在步骤S4中，电动机控制装置3重新设定与从多个控制参数组14a～14e中选择的控制参数组的所有控制参数对应的电动机控制部10的控制参数。之后，电动机控制装置3判断在ROM12是否储存有可改写参数(步骤S5)。

在上次断开电动机控制装置3的电源前的处理中所改写的可改写参数储存在ROM12的情况下等，在ROM12储存有可改写参数的情况(在步骤S5中为“是”的情况)下，电动机控制装置3读出储存在ROM12的可改写参数，将读出的可改写参数覆盖设定在电动机控制部10，构成电动机控制部10(步骤S6)。即，在步骤S6中，电动机控制装置3将在步骤S4中设定在电动机控制部10的控制参数中的、储存在ROM12的可改写参数所对应的控制参数，改写为读出的可改写参数。

在步骤S6中，若从ROM12读出的可改写参数被覆盖设定在电动机控制部10，则电动机控制装置3进入通常运转，开始电动机2的控制。进入通常运转的电动机控制装置3的电动机控制部10基于设定的各控制参数，对电动机2进行驱动控制。另外，在步骤S5中，在ROM12未储存有可改写参数的情况下，电动机控制装置3照原样进入通常运转，开始电动机2的控制。

另外，在步骤S2中，在读出的机种代码不是可与电动机控制装置3连接的5个机种的电动机2的机种代码的任一个的情况(步骤S2中“不对”的情况)下，作为产生了机种选择错误，电动机控制装置3异常停止。

(本方式的主要效果)

如以上说明那样，在本方式中，电动机控制装置3读出储存在电动机2的ROM7的机种代码，从储存在电动机控制装置3的ROM11的多个控制参数组14a～14e中，选择与读出的机种代码对应的1个控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部10。因此，在本方式中，即使更换了与电动机控制装置3连接的电动机2，也能够根据与电动机控制装置3连接的电动机2的机种，自动变更设定在电动机控制部10的控制参数。

在本方式中，在电动机控制装置3的ROM11储存有针对每个机种的电动机2分别设定的多个控制参数组14a～14e，在电动机2的ROM7储存有机种代码，但未储存控制参数组14a～14e。因此，在本方式中，能够降低ROM7的储存容量。另外，在本方式中，由于在电动机控制装置3的ROM11储存多个控制参数组14a～14e，因此在电动机控制装置3的电源接通时的初始动作时，不需要从ROM7向ROM11传输控制参数组14a～14e。因而，在本方式中，能够缩短电动机控制装置3的电源接通时的初始动作时间。

在本方式中，电动机控制装置3在每次电源接通时，读出储存在ROM7的机种代码，从储存在ROM11的多个控制参数组14a～14e中，选择与读出的机种代码对应的1个控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部10。因此，即使在电动机控制装置3未储存有连接的电动机2的机种代码，也能够在电动机控制部10自动设定与电动机控制装置3连接的电动机2的机种所对应的控制参数。即，在本方式中，不需要在电动机控制装置3储存连接的电动机2的机种代码。所以，在本方式中，能够降低电动机控制装置3(具体而言为MCU9)的储存容量。

在本方式中，电动机控制装置3在步骤S4中，将从多个控制参数组14a～14e中选择的控制参数组的所有控制参数重新设定在电动机控制部10。因此，在步骤S4中，与从选择的控制参数组的控制参数中、仅将至此设定在电动机控制部10的控制参数发生变更的控制参数进行重新设定的情况相比，容易进行控制参数的设定控制。所以，在本方式中，能够简化控制参数的设定控制用的程序，降低电动机控制装置3的成本。

在本方式中，改写后的可改写参数储存在ROM12。因此，在本方式中，能够根据上位装置的规格来改写取决于安装有电动机2的上位装置的规格的控制参数，储存在ROM12，并且将可改写参数的初始值储存在ROM11。

在本方式中，电动机控制装置3从ROM11选择与从ROM7读出的机种代码对应的1个控制参数组，将选择的控制参数组的各控制参数设定在电动机控制部10，之后，若在ROM12储存有可改写参数，则读出储存在ROM12的可改写参数，将读出的可改写参数覆盖设定在电动机控制部10。因此，在本方式中，在取决于安装有电动机2的上位装置的规格的控制参数被改写的情况下，能够将改写后的可改写参数自动设定在电动机控制部10。

在本方式中，能够利用1个电动机控制装置3来控制额定值不同的5个机种的电动机2，电动机系统1的用户即使不准备与5个机种的电动机2对应的5种电动机控制装置，也能够控制5个机种的电动机2。所以，电动机系统1的用户能够削减用于控制5个机种的电动机2的电动机控制装置的库存。

(其他实施方式)

上述的方式是本发明优选方式的一个例子，但不限于此，在不脱离本发明要点的范围内，可以进行各种变形实施。

在上述的方式中，电动机控制装置3在步骤S4中，将从多个控制参数组14a～14e中选择的控制参数组的所有控制参数重新设定在电动机控制部10。此外，例如，电动机控制装置3也可以在步骤S4中，从选择的控制参数组的控制参数中，仅将迄今为止设定在电动机控制部10的控制参数发生变更的控制参数重新设定在电动机控制部10。

在上述的方式中，为5个机种的电动机2可与电动机控制装置3连接，但也可以是6个机种以上的电动机2可与电动机控制装置3连接，还可以是2～4个机种的电动机2可与电动机控制装置3连接。

Claims

1.一种电动机系统，其特征在于，

包括：可连接多个机种的电动机的电动机控制装置；以及与所述电动机控制装置连接的所述电动机，

所述电动机控制装置包括：储存有针对每个机种的所述电动机分别设定的多个控制参数组的储存部；以及对所述电动机进行驱动控制的电动机控制部，

所述电动机包括储存有与所述电动机的机种对应的机种代码的电动机侧储存部，

所述电动机控制装置读出储存在所述电动机侧储存部的所述机种代码，从储存在所述储存部的所述多个控制参数组中，选择与读出的所述机种代码对应的控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在所述电动机控制部，对所述电动机进行控制。

2.如权利要求1所述的电动机系统，其特征在于，

所述电动机控制装置在每次电源接通时，读出储存在所述电动机侧储存部的所述机种代码，从储存在所述储存部的所述多个控制参数组中，选择与所述读出的所述机种代码对应的控制参数组，并且将所述选择的控制参数组的所述各控制参数设定在所述电动机控制部。

3.如权利要求2所述的电动机系统，其特征在于，

所述电动机控制装置将所述选择的控制参数组的所有所述控制参数重新设定在所述电动机控制部。

4.如权利要求3所述的电动机系统，其特征在于，

在所述控制参数组中包含可改写的可改写参数，

在所述电动机控制装置可连接用于改写所述可改写参数的外部输入装置，

所述电动机控制装置包括储存改写后的所述可改写参数的第二储存部。

5.如权利要求4所述的电动机系统，其特征在于，

所述电动机控制装置在每次电源接通时，读出储存在所述电动机侧储存部的所述机种代码，从储存在所述储存部的所述多个控制参数组中，选择与所述读出的所述机种代码对应的控制参数组，将所述选择的控制参数组的所述各控制参数设定在所述电动机控制部，之后读出储存在所述第二储存部的所述可改写参数，将设定在所述电动机控制部的、与所述可改写参数对应的所述控制参数，改写为读出的所述可改写参数。

6.如权利要求1所述的电动机系统，其特征在于，

在所述控制参数组中包含可改写的可改写参数，

7.如权利要求6所述的电动机系统，其特征在于，

8.一种电动机控制装置，可连接多个机种的电动机，其特征在于，

包括：储存有针对每个机种的所述电动机分别设定的多个控制参数组的储存部；以及对所述电动机进行驱动控制的电动机控制部，

读出储存在所述电动机的机种代码，从储存在所述储存部的所述多个控制参数组中，选择与读出的所述机种代码对应的控制参数组，并且将选择的控制参数组的各控制参数设定在所述电动机控制部，对所述电动机进行控制。