DE2946394A1

DE2946394A1 - DC motor fault monitoring circuit - has tachogenerator connected to adder and two comparators connected by gate to flip=flop

Info

Publication number: DE2946394A1
Application number: DE19792946394
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Nishitama Ishida; Shigeki Hino Tokyo Kawada; Katsuo Tachikawa Tokyo Kobari
Original assignee: Fujitsu Fanuc Ltd
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1979-11-16
Filing date: 1979-11-16
Publication date: 1981-05-21

Abstract

The fault monitoring system for a d.c. motor includes a tachogenerator (TG) coupled with the motor (DCM). A control signal (SPC) is applied to an adding stage (AD) connected by an amplifier (AMP) with connections across the motor. The tachogenerator is connected back to the adder. A reference signal (A) is applied to the motor with a connection (Vr1) to a comparator (CMP1) and a signal (B) corresponding to the motor speed is connected to a second comparator (COMP2). Both comparators are connected by a gate (G1) to a flip flop (FF1). When a fault is indicated by the tachogenerator, an alarm signal is given by the flip flop. The system can be used for a motor rotated in either direction.

Description

System zum Feststellen einer Störung System for detecting a malfunction

einer Gleichstrommotor-Regelvorrichtung Die Erfindung betrifft ein System zum Feststellen einer Störung einer Gleichstrommotor-Regelvorrichtung, die einen Gleichstrommotor mit einer Drehzahl aufgrund eines Befehlsdrehzahlsignals antreibt. of a DC motor control device. The invention relates to a System for detecting a malfunction of a DC motor control device, the a DC motor having a speed based on a command speed signal drives.

Bei einer Gleichstrommotor-Hegelvorrichtung, bei der ein Tachogenerator od. dgl. Drehzahldetektor mit einem Gleichstrommotor gekuppelt ist, um eine Antriebsregelung des Gleichstrommotors in Übereinstimmung mit einem Signal der Differenz zwischen einem Gleichstrommotor-Drehzahlsignal von dem Drehzahldetektor und einem Befehlsdrehzahlsignal auszuführen, um den Gleichstrommotor mit einer Drehzahl anzutreiben, die durch das Befehlsdrehzahlsignal dargestellt ist, wird das Differen%signal nicht erhalten, wenn kein Drehzahlsignal aufgrund einer Störung des Drehzahldetektors erzeugt wird, so daß die Drehzahl des Gleichstrommotors ungewöhnlich ansteigt, wodurch der Gleichstrommotor durchgeht, was auch eine Störung in einer Last erzeugt, die durch den Gleich;trommotor angetrieben wird.In the case of a DC motor Hegel device in which a tachometer generator od. The like. Speed detector is coupled to a DC motor to provide drive control of the DC motor in accordance with a signal of the difference between a DC motor speed signal from the speed detector and a command speed signal run to drive the DC motor at a speed that is determined by the Command speed signal is shown, the Differen% signal is not received, if no speed signal is generated due to a fault in the speed detector, so that the speed of the DC motor increases abnormally, causing the DC motor goes through, which also creates a disturbance in a load caused by the DC motor is driven.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Störung des mit einem Gleichstrommotor gekuppelten Drehzahldetektors festzustellen, um zu verhindern, daß der Motor durchgeht.The object of the invention is to prevent interference with a DC motor-coupled speed detector to prevent that the engine runs away.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Gleichstrommotor als normal entschieden wird, wenn sowohl eine an den Gleichstrommotor anzulegende Spannung als auch ein Drehzahlsignal von dem mit dem Gleichstrommotor gekuppelten Drehzahldetektor festgestellt werden, und daß der Gleichstrommotor als anormal entschieden wird und ein Alarmsignal erzeugt wird, wenn die Spannung an dem Gleichstrommotor festgestellt wird, jedoch das Drehzahlsignal nicht festgestellt wird.To solve this problem, the invention provides that the DC motor is judged to be normal if both one to be applied to the DC motor Voltage as well as a speed signal from the one coupled to the DC motor Speed detector are detected and that the DC motor is judged to be abnormal will and an alarm signal is generated when the voltage is applied to the DC motor is detected, but the speed signal is not detected will.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung erlautert, in der sind Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung und Fig. 2 ein Blockschaltbild des Hauptteils einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.The invention is explained by way of example with reference to the drawing, in 1 is a block diagram of an embodiment of the invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the main part of another embodiment of the invention.

Gem.iß Fig. 1 ist ein Tachogenerator TG mit einem Gleichstrommotor DCM gekuppelt. Ein Drehzahlbefehlssignal spc und ein Drehzahlsignal von dem Tachogenerator TG werden einem Addierer AD zugeführt, um ein Differenzsignal zwischen den beiden Signalen zu erhalten, wobei das Ausgangssignal von dem Addierer AD durch einen Verstärker AMP verstärkt wird und dem Gleichstrommotor DCM zugeführt wird, um diesen mit einer Drehzahl in Abhängigkeit von dem Drehzahlbefehlssignal spc anzutreiben.Gem.iß Fig. 1 is a tachometer generator TG with a direct current motor DCM coupled. A speed command signal spc and a speed signal from the tachometer generator TG are fed to an adder AD to produce a difference signal between the two Signals, the output signal from the adder AD through an amplifier AMP is amplified and the DC motor DCM is fed to this with a Drive speed depending on the speed command signal spc.

Durch die Erfindung soll eine Störung des Tachogenerators TG unter Ausnutzung der Spannung an dem Gleichstrommotor DCM und des Drehzahlsignals von dem Tachogenerator TG, der als Drehzahldetektor dient, festgestellt werden.The invention is intended to suppress a malfunction of the tachometer generator TG Utilization of the voltage at the DC motor DCM and the speed signal from the tachometer generator TG, which serves as a speed detector, can be determined.

Hierfür wird eine Spannung A, die an den Gleichstrommotor DCM angelegt werden soll, mit einer konstanten Bezugsspannung Vr1 in einem Komparator OMPI verglichen und ein Drehzahl signal B wird mit einer konstanten Bezugsspannung Vr2 in einem Komparator C0MP2 verglichen. Wenn A > Vr1 und B > Vr2 gelten, sind die Ausgangssignale von den Komparatoren CMP1 und CMP2 beide "1". Demgemäß ist das Ausgangssignal von einem Gatekreis GI "0", so daß ein Flip-Flop FF1 in seinemAnfangszustand gehalten wird, in den er durch ein Rückstellsignal rst zurückgestellt wird. Ein Alarmsignal arm an einem Ausgangsanschluß Q ist "0", was den normalen Zustand anzeigt.For this purpose, a voltage A is applied to the direct current motor DCM is to be compared with a constant reference voltage Vr1 in a comparator OMPI and a speed signal B becomes with a constant reference voltage Vr2 in one Comparator C0MP2 compared. When A> Vr1 and B> Vr2, the output signals are from the comparators CMP1 and CMP2 both "1". Accordingly, the output is from a gate circuit GI "0" so that a flip-flop FF1 is held in its initial state to which it is reset by a reset signal rst. An alarm signal arm at an output terminal Q is "0", which indicates the normal state.

Wenn eine Störung in dem Tachogenerator TG erzeugt wird und das Drehzahlsignal B davon nicht abgegeben wird, werden A 2 Vr1 und B 4 Vr2, was bewirkt, daß die Komparatoren COMP1 und C0222 eweils Ausgangssignale "1" und "0" abgegeben. Als Konsequenz wird das Ausgangssignal von dem Gatekreis G1 "1", um den Flip-Flop FF1 einzustellen und zu bewirken, daß das Alarmsignal arm am Ausgangsanschluß Q "1" wird, wodurch die Feststellung der Störung ermöglicht wird. Es ist erwünscht, die Spannungen Vr1 und Vr2 so auszuwa'hlen, daß im normalen Zustand das Ausgangssignal von dem Komparator C0MP1 "?" wird, mindestens nachdem das Ausgangssignal von dem Komparator C0MP2 "1" wird.If a fault is generated in the tachometer generator TG and the speed signal B of which is not output, A 2 becomes Vr1 and B 4 Vr2, which causes the comparators COMP1 and C0222 output signals "1" and "0" in each case. As a consequence will the output from the gate circuit G1 "1" to set the flip-flop FF1 and to cause the alarm signal poor at the output terminal Q "1", whereby the Determination of the fault is made possible. It is desirable to have the voltages Vr1 and Vr2 to be selected so that in the normal state the output signal from the comparator C0MP1 "?" becomes, at least after the output signal from the comparator C0MP2 "1" will.

Die vorangehende Beschreibung bezieht sich auf den Fall, bei dem sich der GLeichstrommotor DCM in einer Richtung dreht. In dem Fall, bei dem sich der Gleichstrommotor sowohl in Vorwärts- als auch in itückwärtsrichtung dreht, sind Anordnungen zum Feststellen einer Störung jeweils für die Vorwärtsdrehung und für die Rückwärtsdrehung vorgesehen.The above description refers to the case where the DC motor DCM rotates in one direction. In the case where the DC motor rotates in both forward and reverse directions Arrangements for detecting a fault in each case for the forward rotation and for the reverse rotation provided.

Gemäß Fig. 2 ist ein Pegelumsetzer LVC vorgesehen, um den Pegel der Spannung A an dem Gleichstrommotor gleich dem Pegel des Drehzahlsignals 13 von dem Tachogenerator zu machen, wobei nach der Pegelumsetzung der Spannung A das Umsetzerausgangssignal A' an einen Addierer AD1 für eine Addition A'+(-B) gegeben wird und dann das Addiererausgangssignal an einen Absolutwertkreis ABS über ein Filter, das aus einem Widerstand R und einem Kondensator C besteht, angelegt wird. Da das Ausgangssignal von dem Addierer AD1 positiv oder negativ in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Gleichstrommotors wird, wird dieses Signal durch den Absolutwertkreis ABS zu einem Signal einer der Polaritäten gemacht. Das Ausgangssignal von dem Absolutwertkreis ABS und eine konstante Bezugsspannung Vr werden durch einen Komparator COMP3 verglichen. Wenn die Differenz zwischen dem Ausgangssignal A' von dem Fegelumsetzer LVC und dem Drehzahlsignal B groß ist, d.h. wenn das Drehzahlsignal B aufgrund einer Störung in dem Tachogenerator nicht erhältlich ist, wird das Ausgangssignal von dem Komparator COMP3 "1", womit ein Flip-Flop FF2 eingestellt wird, was bewirkt, daß das Alarmsignal arm iI1i? wird.According to Fig. 2, a level converter LVC is provided to the level of the Voltage A on the DC motor equal to the level of the speed signal 13 from the To make tachometer generator, after the level conversion of the voltage A, the converter output signal A 'is given to an adder AD1 for addition A' + (- B) and then the adder output to an absolute value circuit ABS via a filter, which consists of a resistor R and a Capacitor C exists, is applied. Since the output from the adder AD1 positive or negative depending on the direction of rotation of the DC motor is, this signal is through the absolute value circuit ABS to a signal of one of the Polarities made. The output signal from the absolute value circuit ABS and a constant Reference voltage Vr are determined by a comparator COMP3 compared. When the difference between the output signal A 'from the level converter LVC and the speed signal B is large, i.e. when the speed signal B is due to a disturbance is not available in the tachometer generator, the output signal from the comparator COMP3 "1", which sets a flip-flop FF2, which causes the alarm signal poor iI1i? will.

Diese Ausführungsform verwendet nur einen Komparator, obwohl sich der Gleichstrommotor sowohl in Vorwärtsals auch in Rückwärtsrichtung dreht. In dem Fall, bei dem der Tachogenerator eine Wechselspannung oder Impulse einer Frequenz proportional zur Drehzahl des Gleichstrommotors anstelle der Gleichspannung proportional zu der Drehazhl erzeugt, kann des weiteren das Drehzahlsignal B erhalten werden, indem die Wechselspannung oder die Impulse in eine Gleichspannung unter Verwendung eines Umsetzers umgesetzt werden.This embodiment only uses one comparator, though the DC motor rotates in both forward and reverse directions. By doing Case in which the tachometer generator generates an alternating voltage or pulses of a frequency proportional to the speed of the DC motor instead of the DC voltage proportional generated for the speed, the speed signal B can also be obtained, by using the alternating voltage or the pulses in a direct voltage of a converter.

Gemäß der Erfindung wird bei einer Gleichstrommotor-Regelvorrichtang, bei der ein Drehzahldetektor mit einem Gleichstrommotor gekuppelt ist, das Arbeiten des Tachogenerators als normal entschieden, wenn eine Spannung zum Antreiben des Gleichstrommotors und ein Drehzahlsignal von dem Drehzahldetektor beide aufgefunden werden. Nach dem Auftreten einer Störung, beispielsweise einer Abschaltung des Tachogenerators, wird von diesem kein Drehzahlsignal abgegeben, so daß ein Alarmsignal erzeugt wird, um das Auftreten einer Störung anzuzeigen, so daß eine Steuerung ausgeführt wird, um ein Durchgehen des Gleichstrommotors zu verhindern.According to the invention, in a DC motor control device, in which a speed detector is coupled to a DC motor, the work of the tachometer generator is decided as normal when a voltage to drive the DC motor and a speed signal from the speed detector were both found will. After a fault has occurred, for example the tachometer generator has been switched off, no speed signal is given by this, so that an alarm signal is generated, to indicate the occurrence of a fault so that control is carried out, to prevent the DC motor from running away.

Claims

Claims system for determining a fault in a direct current < gate control device in which a DC motor in accordance with a Signal the difference between a speed signal from one with the DC motor coupled speed detector and a command speed signal is driven to to drive the DC motor at a speed determined by the command speed signal is given, characterized in that the testing of the DC motor egelvorrichtng is judged to be normal if both one to be supplied to the DC motor Voltage as well as the speed signal can be found by the speed detector, and that the operation of the DC motor control device was decided to be abnormal and an alarm signal is generated when the voltage is applied to the DC motor is detected, but the speed signal is not detected by the speed detector will.

2. System according to claim 1, characterized by a first comparator for equalizing the voltage on the DC motor with a reference voltage and by a second comparator for comparing the speed signal from the speed detector with a reference signal, the operation of the DC motor control device is judged to be normal when the output signals from the first and the second comparator are the same, and wherein the operation of the DC motor control device is judged to be abnormal and an alarm signal is generated when the output signals of the first and second comparators are different from each other.

3. System according to claim 1, characterized by a level converter for converting the level of voltage on the DC motor, by a circle for generating the absolute value of the difference between the output signal from the Level shifter and the speed signal from the speed detector, and by a comparator to compare the output signal from the absolute value circuit with a reference voltage, whereby the operation of the DC motor control device is decided as normal becomes when the output signal of the absolute value circle is greater than the reference voltage and the operation of the DC motor control device is decided to be abnormal and the alarm signal is generated when the output signal from the absolute value circuit is less than the reference voltage.