CN113517840B - 一种确定电机上编码器断电位置的方法及电机控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种确定电机上编码器断电位置的方法及电机控制系统，能够在电机断电的瞬间利用伺服驱动器将增量型编码器当前时刻的脉冲数发送至控制器进行存储，以及在电机重新上电后，控制器可以将其存储的脉冲数发送至伺服驱动器，从而使得伺服驱动器基于该脉冲数寻找到在电机断电时增量型编码器的位置，由此实现增量型编码器电机断电后位置不丢失，不需要再重复定位，方便使用者更好的人机交流，同时也增强了增量型编码器电机的使用范围。

Description

一种确定电机上编码器断电位置的方法及电机控制系统

技术领域

本申请涉及控制技术领域，特别是涉及一种确定电机上编码器断电位置的方法及电机控制系统。

背景技术

台达伺服增量型电机与台达AS300系列PLC通过CANopen通讯控制，台达AS300系列通过扩展模块具备应用CANopen通讯控制功能，而且台达AS300系列PLC内部具有台达专用CANopen通讯指令。这些指令方面使用者更好的通过PLC控制台达伺服驱动器。

发明内容

本申请旨在至少一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的是提供一种确定电机上编码器断电位置的方法及电机控制系统，能够实现增量型编码器电机断电后位置不丢失，不需要再重复定位，方便使用者更好的人机交流，同时也增强了增量型编码器电机的使用范围。

为达到上述目的，第一方面，本申请提供了一种确定电机上编码器断电位置的方法，应用于电机控制系统，所述电机控制系统包括电机、伺服驱动器和控制器，所述电机上的编码器为增量型编码器；

所述方法包括：

在所述电机断电时，所述伺服驱动器将当前时刻获取到的所述编码器产生的目标脉冲数发送至所述控制器；

所述控制器存储所述目标脉冲数；

在所述电机重新上电时，所述控制器将所述目标脉冲数发送至所述伺服驱动器；

所述伺服驱动器根据所述目标脉冲数，确定在所述电机断电时所述编码器的位置。

可选地或优选地，所述伺服驱动器将当前时刻获取到的所述编码器产生的目标脉冲数发送至所述控制器，所述控制器存储所述目标脉冲数，具体包括：

所述伺服驱动器向所述控制器发送所述目标脉冲数和用于表征所述电机出现故障的第一数值；

所述控制器在所述第一数值与预设数值不同时，存储所述目标脉冲数。

可选地或优选地，所述伺服驱动器与所述控制器之间通过CANopen通讯线缆连接。

可选地或优选地，所述控制器中包括用于存储所述目标脉冲数的寄存器。

第二方面，本申请提供了一种确定电机上编码器断电位置的方法，其特征在于，应用于伺服驱动器，所述方法包括：

在所述电机断电时，将当前时刻获取到的所述电机上编码器产生的目标脉冲数发送至所述控制器，以使所述控制器存储所述目标脉冲数；

在所述电机重新上电时，接收所述控制器发送的所述目标脉冲数，以及根据所述目标脉冲数，确定在所述电机断电时所述编码器的位置。

可选地或优选地，所述方法还包括：

向所述控制器发送用于表征所述电机出现故障的第一数值，以使所述控制器基于所述第一数值确定是否存储所述目标脉冲数。

第三方面，本申请提供了一种确定电机上编码器断电位置的方法，其特征在于，应用于控制器，所述方法包括：

在所述电机断电时，存储目标脉冲数，所述目标脉冲数为所述伺服驱动器发送，且为所述伺服驱动器在当前时刻获取到的所述编码器产生的脉冲数；

在所述电机重新上电时，将所述目标脉冲数发送至所述伺服驱动器，以使所述伺服驱动器根据所述目标脉冲数，确定在所述电机断电时所述编码器的位置。

第四方面，本申请提供了一种伺服驱动器，其特征在于，用于执行第二方面所提供的确定电机上编码器断电位置的方法。

第五方面，本申请提供了一种控制器，其特征在于，用于执行第三方面所提供的确定电机上编码器断电位置的方法。

第六方面，本申请提供了一种电机控制系统，其特征在于，包括第四方面所提供的的伺服驱动器、第五方面所提供的的控制器，和电机，所述电机具有编码器，所述编码器为增量型编码器；

其中，所编码器与所述伺服驱动器连接，所述伺服驱动器与所述控制器连接。

可选地或优选地，所述控制器为可编程逻辑控制器。

本申请提供的确定电机上编码器断电位置的方法及电机控制系统，能够在电机断电的瞬间利用伺服驱动器将增量型编码器当前时刻的脉冲数发送至控制器进行存储，以及在电机重新上电后，控制器可以将其存储的脉冲数发送至伺服驱动器，从而使得伺服驱动器基于该脉冲数寻找到在电机断电时增量型编码器的位置，由此实现增量型编码器电机断电后位置不丢失，不需要再重复定位，方便使用者更好的人机交流，同时也增强了增量型编码器电机的使用范围。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种确定电机上编码器断电位置的方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细说明。

需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，对于台达增量型伺服电机，其具有增量型编码器，但由于增量型编码器不具有断电保持功能，因此在整体设备断电后，增量型编码器位置就丢失，重新上电后需要重新寻原点定位，这相对于绝对值型编码器是先天的不足。因此，为了解决这一问题特提出了本申请。

参考图1，图1示出了一种确定电机上编码器断电位置的方法。其中，图1中所示的方法可以应用于电机控制系统，该电机控制系统包括电机、伺服驱动器和控制器，其中，该电机上的编码器为增量型编码器。本方案中，电机可以与伺服驱动器通过线缆连接，伺服驱动器可以与控制器通过CANopen通讯线缆连接。示例性的，该电机可以为伺服电机，该控制器可以为可编程逻辑控制器(programmable logic controller，PLC)。

如图1所示，该确定电机上编码器断电位置的方法，可以包括以下步骤：

S101、在电机断电时，伺服驱动器将当前时刻获取到的编码器产生的目标脉冲数发送至控制器。

具体的，在电机断电时，伺服驱动器将当前时刻获取到的编码器产生的目标脉冲数通过CANopen通讯线缆发送至控制器。其中，该目标脉冲数可以表征电机断电时编码器和/或电机的位置。

在一个例子中，伺服驱动器还可以向控制器发送用于表征电机出现故障的第一数值，由此以便控制器获知到电机出现故障并存储该目标脉冲数。

S102、控制器存储目标脉冲数。

具体的，控制器在获取到伺服驱动器发送的目标脉冲数后，其可以存储该目标脉冲数。示例性的，控制器可以将该目标脉冲数存储至其上的寄存器中。

在一个例子中，在伺服驱动器向控制器发送用于表征电机出现故障的第一数值后，控制器可以将该第一数值与预设值进行比较，当两者不同时，表明此时电机已出现故障，此时控制器则存储该目标脉冲数。

S103、在电机重新上电时，控制器将目标脉冲数发送至伺服驱动器。

具体的，在电机重新上电时，控制器可以通过CANopen通讯线缆将其存储的目标脉冲数发送至伺服驱动器。

S104、伺服驱动器根据目标脉冲数，确定在电机断电时编码器的位置。

具体的，伺服驱动器获取到目标脉冲数后，可以根据该目标脉冲数进行寻址，进而确定出在电机断电时编码器的位置。

由此，本方案中，在电机断电的瞬间利用伺服驱动器将增量型编码器当前时刻的脉冲数发送至控制器进行存储，以及在电机重新上电后，控制器可以将其存储的脉冲数发送至伺服驱动器，从而使得伺服驱动器基于该脉冲数寻找到在电机断电时增量型编码器的位置，由此实现增量型编码器电机断电后位置不丢失，不需要再重复定位，方便使用者更好的人机交流，同时也增强了增量型编码器电机的使用范围。

需要说明的是，本发明的设计思路是：台达伺服驱动器与台达AS300系列PLC通过CANopen通讯，在设备断电时，伺服驱动器瞬间报故障通过“SR671”地址向PLC发送非0整数，由于断电瞬间PLC及伺服驱动器内有电容，并没有完全断电，而且伺服驱动器与PLC通讯超过毫秒级，同时PLC扫描周期也超过毫秒级。在断电瞬间伺服驱动器将故障信号发送给PLC，PLC通过电机故障信号的上升沿指令将伺服驱动器此时的脉冲数指令“SR691”传送到PLC内断电保持寄存器“故障时位置”，同时电机故障信号保存到断电保持寄存器“M6002”里。

当设备重新上电使能，“M6002”将指令“故障位置”置位，指令“故障位置”又将“故障回归”指令置位。

指令“故障位置”和“故障回归”指令置位后，伺服驱动器上的原点定义值参数P6-01通过台达专用CANopen通讯指令将“故障时位置”脉冲数写入。原点定义值参数写入完成后将指令“故障位置”和“故障回归”指令复位，同时将“原点位置定义启动”指令置位。其中，“故障时位置”脉冲数由伺服驱动器从PLC处获得。

指令“原点位置定义启动”置位后，伺服驱动器上的原点复归模式参数P5-04通过台达专用CANopen通讯指令将“原点定义参数”写入。参数值写入完成后将指令“原点定义完成”置位，即此时的原点值为伺服驱动器的参数P6-01被写入的“故障时位置”脉冲数值，也就是当断电时伺服驱动器最后向PLC发送的当前位置脉冲数。

指令“原点定义完成”置位后，伺服驱动器根据当前位置脉冲数寻位置，寻址完成且位置没变化时，“到位反馈”指令导通将“原点定义位置启动”指令和“故障位置回归”指令复位，完成台达伺服增量型电机与台达AS300系列PLC程序控制实现断电后重新上电位置保持不丢失应用。

需要说明的是，本申请实施例中各个部件均可以采用目前行业中通用的装配方式进行装配，通用的部件之间的连接方式也可以均采用目前行业中通用的连接方式进行连接，此处就不再一一赘述。

综上所述，本申请实施例提供的确定电机上编码器断电位置的方法及电机控制系统，能够在电机断电的瞬间利用伺服驱动器将增量型编码器当前时刻的脉冲数发送至控制器进行存储，以及在电机重新上电后，控制器可以将其存储的脉冲数发送至伺服驱动器，从而使得伺服驱动器基于该脉冲数寻找到在电机断电时增量型编码器的位置，由此实现增量型编码器电机断电后位置不丢失，不需要再重复定位，方便使用者更好的人机交流，同时也增强了增量型编码器电机的使用范围。

以上对本申请所提供的确定电机上编码器断电位置的方法及电机控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种确定电机上编码器断电位置的方法，其特征在于，应用于电机控制系统，所述电机控制系统包括电机、伺服驱动器和控制器，所述电机上的编码器为增量型编码器，所述电机与所述伺服驱动器通过线缆连接，所述伺服驱动器与所述控制器之间通过CANopen通讯线缆连接；

所述方法包括：

在所述电机断电时，所述伺服驱动器将当前时刻获取到的所述编码器产生的目标脉冲数发送至所述控制器；

所述控制器存储所述目标脉冲数；

在所述电机重新上电时，所述控制器将所述目标脉冲数发送至所述伺服驱动器；

所述伺服驱动器根据所述目标脉冲数，确定在所述电机断电时所述编码器的位置；

其中，所述伺服驱动器将当前时刻获取到的所述编码器产生的目标脉冲数发送至所述控制器，所述控制器存储所述目标脉冲数，具体包括：

所述伺服驱动器向所述控制器发送所述目标脉冲数和用于表征所述电机出现故障的第一数值；

所述控制器在所述第一数值与预设数值不同时，存储所述目标脉冲数。

2.一种确定电机上编码器断电位置的方法，其特征在于，应用于伺服驱动器，所述方法包括：

在所述电机断电时，将当前时刻获取到的所述电机上编码器产生的目标脉冲数发送至控制器，以使所述控制器存储所述目标脉冲数，其中，所述电机与所述伺服驱动器通过线缆连接，所述伺服驱动器与所述控制器之间通过CANopen通讯线缆连接；

在所述电机重新上电时，接收所述控制器发送的所述目标脉冲数，以及根据所述目标脉冲数，确定在所述电机断电时所述编码器的位置；

所述方法还包括：

向所述控制器发送用于表征所述电机出现故障的第一数值，以使所述控制器基于所述第一数值确定是否存储所述目标脉冲数。

3.一种确定电机上编码器断电位置的方法，其特征在于，应用于控制器，所述方法包括：

在电机断电时，获取伺服驱动器发送目标脉冲数和用于表征所述电机出现故障的第一数值，并在所述第一数值与预设数值不同时，存储所述目标脉冲数，所述目标脉冲数为所述伺服驱动器发送，且为所述伺服驱动器在当前时刻获取到的所述编码器产生的脉冲数，其中，所述电机与所述伺服驱动器通过线缆连接，所述伺服驱动器与所述控制器之间通过CANopen通讯线缆连接；

在所述电机重新上电时，将所述目标脉冲数发送至所述伺服驱动器，以使所述伺服驱动器根据所述目标脉冲数，确定在所述电机断电时所述编码器的位置。

4.一种伺服驱动器，其特征在于，用于执行权利要求2所述的确定电机上编码器断电位置的方法。

5.一种控制器，其特征在于，用于执行权利要求3所述的确定电机上编码器断电位置的方法。

6.一种电机控制系统，其特征在于，包括权利要求4所述的伺服驱动器、权利要求5所述的控制器，和电机，所述电机具有编码器，所述编码器为增量型编码器；

其中，所编码器与所述伺服驱动器连接，所述伺服驱动器与所述控制器连接。

7.根据权利要求6所述的电机控制系统，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器。

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