JP2003061388A - 電動機駆動装置のパラメータ設定方法及び電動機駆動装置 - Google Patents

電動機駆動装置のパラメータ設定方法及び電動機駆動装置

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JP2003061388A
JP2003061388A JP2001245090A JP2001245090A JP2003061388A JP 2003061388 A JP2003061388 A JP 2003061388A JP 2001245090 A JP2001245090 A JP 2001245090A JP 2001245090 A JP2001245090 A JP 2001245090A JP 2003061388 A JP2003061388 A JP 2003061388A
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Mamoru Iida
衛 飯田
寿一 ▲柳▼
Juichi Yanagi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的で容易なパラメータの設定方法と、そ
のような設定方法を実現する電動機駆動装置を提供す
る。 【解決手段】 電動機と制御装置との間に接続され、制
御装置からの指令にしたがって電動機を駆動する電動機
駆動装置のパラメータ設定方法であって、オートチュー
ニングに関係するパラメータに関してオートチューニン
グを実行するステップと、オートチューニング実行前の
パラメータ値とオートチューニング実行後のパラメータ
値とを各パラメータについて同時に表示するステップ
と、所定のキー操作に応答して、表示中のパラメータ値
を手動で変更設定可能なモードに移行するステップとを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機駆動装置の
パラメータ設定方法及び電動機駆動装置に関し、詳しく
は、電動機駆動装置に備えさせた表示装置及び操作キー
のみを用いて行うパラメータ設定方法の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】電動機駆動装置は、上位のPLC(プロ
グラマブルコントローラ)のような制御装置と電動機と
の間に介装され、制御装置からの指令にしたがって電動
機を駆動する装置であり、サーボコントローラ又はサー
ボドライバと呼称されることがある。電動機駆動装置に
は、電動機の動作を制御するための数十のパラメータと
呼ばれる設定項目がある。そのうちの数個のパラメータ
が特に動作特性を決定する。
【0003】制御系の遅延等を考慮して電動機を含む装
置の性能を最大限に引き上げるには、これらのパラメー
タを正しく設定する必要がある。パラメータの設定を容
易に行うには通常、パーソナルコンピュータやオペレー
タユニットのような外部機器を電動機駆動装置に接続
し、外部機器の表示装置やキーボード等を用いて設定を
行う。また、外部機器の接続が困難な場合を考慮して、
電動機駆動装置にも最小限の表示器や操作キーが備えら
れ、電動機駆動装置のみでパラメータの設定が可能なよ
うにしている。
【0004】しかしながら、従来の電動機駆動装置に備
えられていた表示器は、7セグメントLEDを用いた単
行表示のものであり、数桁の数字又は簡易英字を表示で
きるだけであった。このため、例えばパラメータ番号及
び数値を切替表示するだけであり、パラメータの内容を
表示から容易に知ることはできなかった。つまり、取扱
説明書等を参照してパラメータ番号に対応する設定内容
を確認する必要があった。更に、数十のパラメータの中
から、用途に応じて動作特性を決定するパラメータを探
し出して設定変更を行う必要があるので、適切なパラメ
ータの設定には多大な労力が必要であった。
【0005】また、パラメータの設定(チューニングと
いうこともある)方法として、ユーザが必要なパラメー
タを1個づつ変更設定する手動設定の他に、電動機駆動
装置が自動的に適切と判断する設定を実行する自動設定
(オートチューニングともいう)が用意されていること
が一般的である。オートチューニングを利用できる場合
は、熟練していない使用者の場合でも比較的容易に適切
なパラメータ設定を行うことができる。
【0006】しかしながら、オートチューニングを行っ
た場合でも、更に手動による変更設定や追加設定が必要
な場合が多い。この場合、電動機駆動装置にも備えられ
た簡易な表示器や操作キーを用いて、オートチューニン
グにより変更されたパラメータを探し出すのが容易では
なかった。更に、変更前のパラメータ値と変更後のパラ
メータ値とを比較するためには、変更前のパラメータ値
を記憶又は記録しておく必要があり、手間が掛かった
リ、記憶間違いが発生したりしていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
電動機駆動装置では、外部機器を接続しないで電動機駆
動装置の表示器及び操作キーのみを用いてパラメータの
設定を行う場合に、多大な労力を要し効率が悪いといっ
た課題があった。本発明は、このような従来の課題を解
決し、効率的で容易なパラメータの設定方法と、そのよ
うな設定方法を実現する電動機駆動装置を提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による電動機駆動
装置のパラメータ設定方法は、電動機と制御装置との間
に接続され、制御装置からの指令にしたがって電動機を
駆動する電動機駆動装置のパラメータ設定方法であっ
て、(a)オートチューニングに関係するパラメータに
関してオートチューニングを実行するステップと、
(b)オートチューニング実行前のパラメータ値とオー
トチューニング実行後のパラメータ値とを各パラメータ
について同時に表示するステップとを備えていることを
特徴とする。
【0009】このような構成によれば、変更後(オート
チューニング実行後)のパラメータ値のみでなく、変更
前(オートチューニング実行前)のパラメータ値も表示
されるので、使用者がオートチューニングの結果を理解
しやすく、手動による再変更設定が必要か否かの判断を
し易くなる。
【0010】また、上記のステップ(b)に続いて、所
定のキー操作に応答して、表示中のパラメータ値を手動
で変更設定可能なモードに移行するステップを更に備え
ていることが好ましい。これにより、手動による再変更
設定が必要な場合は、その変更設定を少ないキー操作で
実行することができる。
【0011】上記のステップ(b)における表示は、オ
ートチューニングによってパラメータ値が変更されたパ
ラメータのみを抽出して行ってもよいし、パラメータ値
を手動で変更設定可能なすべてのパラメータについて行
ってもよい。前者の場合は、オートチューニングによる
変更に問題が無いか否かを短時間でチェックし、必要に
応じて手動による変更設定を行う場合に便利である。後
者の場合は、オートチューニングによる自動設定をベー
スとして、他のパラメータの手動による変更設定を加え
る場合に便利である。
【0012】また、本発明による電動機駆動装置は、電
動機と制御装置との間に接続され、制御装置からの指令
にしたがって電動機を駆動する電動機駆動装置であっ
て、複数行の文字列を表示可能な表示装置と、オートチ
ューニングに関係する複数のパラメータに関して、パラ
メータ名称、パラメータ番号及びパラメータ値を含むテ
ーブルを記憶する記憶装置とを備え、オートチューニン
グの実行後に、パラメータ名称、パラメータ番号、オー
トチューニング実行前のパラメータ値及びオートチュー
ニング実行後のパラメータ値を各パラメータについて同
時に表示することを特徴とする。
【0013】このような構成によれば、パラメータの内
容がパラメータ番号及び値と共に表示されるので、使用
者がパラメータ番号に対応する内容(パラメータの意
味)を記憶しておく必要がなく、パラメータ値の変更設
定を容易に行うことができる。更に、変更後のパラメー
タ値のみでなく、変更前のパラメータ値も表示されるの
で、前述のメリットが得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【0015】図1は、本発明の実施形態に係る電動機駆
動装置を含む電動機システムの構成を示している。電動
機駆動装置2には電動機接続コネクタ21及び制御装置
接続コネクタ22が備えられ、電動機1及び制御装置
(PLC)3がそれぞれのコネクタに接続されている。
制御装置3は、電動機駆動装置2を介して電動機1の動
作を制御する。
【0016】電動機駆動装置2には、文字列を表示可能
な表示装置23、操作キー24、及びI/O状態表示L
ED25も備えられている。表示装置23は、一実施例
ではドットマトリックスタイプの液晶表示モジュールが
使用され、英数字、記号、片仮名を含む文字列を4行に
わたって表示することができる。操作キー24は、パラ
メータの設定に使用される複数のキー(押釦スイッチ)
を含んでいる。I/O状態表示LED25は、制御装置
3と接続された16ビットパラレルポートの各ビットの
電位レベル(Hレベル又はLレベル)を点灯又は消灯に
よって表示する。
【0017】図2は、電動機の動作を制御するためのパ
ラメータ(設定項目)の例を示す図表である。第1列は
パラメータ名称、第2列はパラメータ番号(略号)、第
3列は設定値(パラメータ値)をそれぞれ示している。
図2の図表に示されているパラメータは、すべてのパラ
メータのうち、以下の説明で例示するチューニングの対
象となるものを示している。
【0018】図3は、パラメータ設定(チューニングと
もいう)の概略フローチャートである。オートチューニ
ング(自動設定)の場合(ステップ#101のYes)
は、ステップ#102で剛性を設定してチューニング開
始が実行される(ステップ#103)。ステップ#10
4で装置が駆動され、そのフィードバック結果にしたが
って最適パラメータ値の自動設定が行われる(ステップ
#105)。チューニング結果が表示され(ステップ#
106)、ステップ#108に移行する。オートチュー
ニングでない場合(ステップ#101のNo)は、ステ
ップ#107でパラメータ値の手動設定が実行された
後、ステップ#108に移行する。
【0019】ステップ#108で実際の運転が実行さ
れ、問題が無ければ(ステップ#109のYes)、チ
ューニングを終了する。問題がある場合(ステップ#1
09のNo)はステップ#101に戻って問題が解決す
るまでステップ#109までの処理が繰り返される。
【0020】次に、一例として図2に示したパラメータ
のうち、第1速度ループゲイン(Pr012)の値を1
50から200に変更設定すると共に、第1積分時定数
(Pr013)の値を50から60に変更設定する場合
を考える。先ず手動設定に関して説明するに際し、本発
明の実施形態に係るパラメータ設定方法の説明を行う前
に、従来のパラメータ設定方法を比較のために説明す
る。
【0021】図4は、従来の手動によるパラメータ設定
方法における表示の変化を示す図である。従来技術の説
明で述べたように、従来の電動機駆動装置は7セグメン
トLEDを用いた単行表示の表示器を備え、複数桁の数
字又は簡易英字によってパラメータ番号、数値等を切替
表示していた。図4において、実線又は破線のブロック
内の文字又は数字は表示内容を示し、ブロックからブロ
ックへの矢印に付したA,B,Cの番号は、複数の操作
キー24のうちの押下されるキーを示している。
【0022】図4に示すように、従来の電動機駆動装置
では、キーAを押すことにより表示モードが動作状態の
モニタ表示、アラーム(異常)履歴、パラメータ設定と
順番に切り換わる。それぞれの表示モードでは、キーB
を押すことにより表示内容が変化する。パラメータ設定
モードでは、キーBを押すことにより、Pr001、P
r002、・・・と順番にパラメータ番号がインクリメ
ントされる。各パラメータ番号の表示においてキーCを
押下すると、現在の設定値(パラメータ値)の表示に切
り換わる。この状態でもう一度キーCを押下するとパラ
メータ番号の表示に戻る。
【0023】例えばPr012の値を150から200
に変更設定する場合、上記のようにキーA及びキーBを
それぞれ複数回押下して「Pr012」の表示にした
後、キーCを押下してパラメータ値「00150」を表
示させる。アップキー(又はダウンキー)を用いてパラ
メータ値の表示を「00200」に変化させた後、キー
Cを再度押下して「Pr012」の表示に戻す。同様に
して、Pr013の値を00050から00060に変
更設定することができる。
【0024】従来の電動機駆動装置では、あるパラメー
タ値の設定変更を行うために、表示切替に多くのキー操
作を要すると共に、パラメータ番号に対応する内容(パ
ラメータの意味)を使用者が記憶しておく必要があっ
た。
【0025】図5は、本発明の実施形態に係るパラメー
タ設定方法における表示の変化を示す図である。本実施
形態の電動機駆動装置では、前述のように、表示装置2
3に英数字、記号、片仮名を含む文字列を4行にわたっ
て表示することができる。図5において、実線又は破線
のブロック内の文字又は数字は表示内容を示し、ブロッ
クからブロックへの矢印に付したA,B,Cの番号は、
複数の操作キー24のうちの押下されるキーを示してい
る。但し、従来のパラメータ設定方法の説明(図4)で
用いたキーA,B,Cと本実施形態のパラメータ設定方
法の説明(図5)で用いるキーA,B,Cとは別のもの
であり、関連性は無い。図6〜8の説明においても同様
である。
【0026】初期表示31では、モニタ表示、アラーム
履歴表示、パラメータ設定、チューニングの4つのモー
ドが片仮名で表示され、キーAを用いてこれらのモード
の1つを選択(例えば反転表示)することができる。続
けてキーBを押下することにより、選択されたモードの
表示に変化する。逆に、選択されたモードの表示でキー
Aを押下すれば初期表示31に戻る。
【0027】例えば「3.パラメータセッテイ」を選択
してキーBを押下すると、パラメータ設定表示32に変
化し、2つのパラメータの内容、番号、値がそれぞれ2
行ずつ表示される。キーCを押下することにより、表示
するパラメータを順番にシフト(スクロール)させるこ
とができる。このパラメータ設定表示32では、全ての
パラメータPr00からPr99を順番に表示させて各
パラメータ値を変更設定することができるが、実際にこ
のモードを使用することはまれである。初期表示31の
「4.チューニング」の中にマニュアルチューニングの
モードが用意され、このモードで変更対象を絞った手動
のパラメータ設定が可能である。
【0028】初期表示31で「4.チューニング」を選
択してキーBを押下すると、チューニング選択表示33
に変化し、オートチューニング又はマニュアルチューニ
ングを選択することができる。選択方法は初期表示31
におけるモード選択と同様である。図5では、マニュア
ルチューニングを選択した場合の更なる表示の変化が示
されている。
【0029】すなわち、マニュアルチューニングを選択
した場合の表示では、図2に示したパラメータの内容、
番号、値が1つの画面で2つずつ表示され、表示された
パラメータ値の変更設定が可能となる。例えば、最初の
表示34において、キーAの押下によって第1速度ルー
プゲイン(Pr12)を選択し、アップキー又はダウン
キーの押下によってパラメータ値150を200に変更
する(表示35)。この後キーCを押下して次の表示3
6に移行し、上記と同様の操作によって第1積分時定数
(Pr13)のパラメータ値50を60に変更する(表
示37)。
【0030】上記のように、本実施形態の電動機駆動装
置では、パラメータの内容(片仮名)がパラメータ番号
及び値と共に表示されるので、使用者がパラメータ番号
に対応する内容(パラメータの意味)を記憶しておく必
要がなく、パラメータ値の変更設定を容易に行うことが
できる。さらに、変更対象のパラメータの表示に辿り着
くまでの操作が直感的に理解しやすく、慣れていない使
用者にとってもパラメータ値の変更設定が容易になる。
【0031】次に、自動設定(オートチューニング)に
関して説明するが、これについても先ず、従来のオート
チューニングを比較のために説明する。
【0032】図6は従来のオートチューニングにおける
表示の変化を示す図である。図4に示した従来の電動機
駆動装置における手動パラメータ設定方法と同様に、実
線又は破線のブロック内の文字又は数字は表示内容を示
し、ブロックからブロックへの矢印に付したA,B,C
の番号は、複数の操作キー24のうちの押下されるキー
を示している。
【0033】モニタ表示においてキーBを押すことによ
り、表示内容が変化してオートチューニングモードを示
す表示「TUNE」になる。この状態でキーCを押せば
「START」の表示に変化し、さらにキーCを押せば
オートチューニングが開始され、完了すれば「FINI
SH」の表示になる。この状態でキーCを押すと、「T
UNE」の表示に戻る。
【0034】前述の手動設定の例と同じく、このオート
チューニングにおいても、第1速度ループゲイン(Pr
12)の値が150から200に変更設定され、第1積
分時定数(Pr13)の値が50から60に変更された
とする。この場合に、オートチューニングによって変更
されたパラメータの値を確認するためには、前述の手動
設定で説明したようなキー操作によって、パラメータ設
定モードの表示とし、キーB及びキーCの押下を繰り返
しながら確認する必要がある。また、変更後のパラメー
タしか表示されないので、変更前のパラメータ値を使用
者が記憶又は記録しておかなければ、オートチューニン
グによるパラメータ値の変化を正確に知ることができな
い。
【0035】図7は、本発明の実施形態に係るオートチ
ューニングにおける第1の表示例を示す図である。図5
を用いて説明したように、チューニング選択表示33で
マニュアル(チューニング)を選択すれば、表示34以
下においてマニュアルチューニングによるパラメータ設
定を行うことができる。他方、チューニング選択表示3
3でオート(チューニング)を選択してキーBを押せば
オートチューニングが開始され、完了すれば「オートチ
ューニングシュウリョウ」の文字列が表示される(表示
41)。この状態でキーBを押すと表示42以下におい
て、オートチューニングの結果を確認することができ
る。
【0036】つまり、最初の表示42では、第1速度ル
ープゲイン(Pr12)の値が150から200に変更
されたことが分かる。次の表示43では、第1積分時定
数(Pr13)の値が50から60に変更されたことが
分かる。このように、オートチューニング終了後の確認
表示では、変更後のパラメータ値のみでなく、変更前の
パラメータ値も表示されるので、使用者にとってはオー
トチューニングの結果を理解しやすい。例えば変更によ
るパラメータ値の変化が大き過ぎるように思われる場合
に手動設定によって調整することも容易である。例え
ば、表示42においてキーBを押下すれば、マニュアル
チューニングのための表示34に直接移行してパラメー
タ値を変更することが可能になる。
【0037】図7に示した例では、オートチューニング
終了後の確認表示において、オートチューニングにより
変更される可能性がある(すなわち、手動でパラメータ
値を変更設定可能な)すべてのパラメータを順番に表示
する。これに対して、図8に示す第2の表示例では、オ
ートチューニングによってパラメータ値が実際に変更さ
れたパラメータのみを順番に表示する。この例では変更
されたパラメータが2個であるため1つの表示51だけ
で足りるが、3個以上のパラメータが変更された場合は
複数の表示が必要であり、キーCの押下によって複数の
表示を順番に変えることになる。この表示例でも、変更
後のパラメータ値と変更前のパラメータ値が同時に表示
される
【0038】また、図8に示す例においても、オートチ
ューニング終了後の確認表示からキーBを押下すること
により、マニュアルチューニングのための表示に直接移
行してパラメータ値を手動で変更することが可能にな
る。例えばオートチューニング終了後の確認表示51に
おいて、キーAを用いて上側の第1速度ループゲイン
(Pr12)を選択した後にキーBを押下すればマニュ
アルチューニングのための表示34に移行する。確認表
示51において下側の第1積分時定数(Pr13)を選
択してキーBを押下すればマニュアルチューニングのた
めの表示36に移行する。
【0039】図9は、本実施形態の電動機駆動装置に内
蔵される記憶装置の構成を示すブロック図である。図9
において、記憶装置10には、全てのパラメータを記憶
する第1領域11と、オートチューニング(以下、単に
チューニングという)に関係するパラメータのみを記憶
する第2領域12とが設けられている。また、各パラメ
ータのチューニングに際して、チューニング前の値を保
持する第1保持領域13とチューニング後の値を保持す
る第2保持領域14とが設けられている。
【0040】図10は、本実施形態の電動機駆動装置に
よるチューニング処理の概略フローチャートである。ス
テップ#201でチューニングが開始されると、チュー
ニングに関係するパラメータ値を第1保持領域13に保
存する(ステップ#202)。ステップ#203でチュ
ーニングを実行し、ステップ#204でチューニング後
のパラメータ値を第2保持領域14に保存する。続くス
テップ#205において、チューニング前後のパラメー
タ値が比較される。この後、値が変更されたパラメータ
のみをチューニング結果として表示し(ステップ#20
6)、あるいはチューニングに関係するパラメータをす
べて表示する(ステップ#207)。操作キー24を用
いて使用者が2通りの表示のうちの一方を選択できるよ
うにしてもよい。
【0041】なお、本発明は上記の実施形態に限らず種
々の形態で実施することができる。例えば、表示装置2
3に表示する文字列は英数字、記号及び片仮名に限るわ
けではなく、平仮名や漢字を使用できるようにしてもよ
い。また、表示する文字数や行数はコストやスペースの
許す限り増やしてもよい。本発明による電動機駆動装置
のパラメータ設定方法は、例えば電動機駆動装置に備え
させたマイクロコンピュータのソフトウェアによって容
易に実現することができるが、論理集積回路等で構成す
ることも可能である。
【0042】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の電動機
駆動装置のパラメータ設定方法及び電動機駆動装置によ
れば、オートチューニング(自動設定)に際して、変更
後のパラメータ値のみでなく、変更前のパラメータ値も
表示されるので、使用者がオートチューニングの結果を
理解しやすく、手動による再変更設定が必要か否かの判
断をし易くなる。また、マニュアルチューニング(手動
設定)の場合も含めて、パラメータの内容がパラメータ
番号及び値と共に表示されるので、使用者がパラメータ
番号に対応する内容や意味を記憶しておく必要がなく、
パラメータ値の変更設定を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る電動機駆動装置を含む
電動機システムの構成を示す図である。
【図2】電動機の動作を制御するためのパラメータの例
を示す図表である。
【図3】パラメータ設定の概略フローチャートである。
【図4】従来の手動によるパラメータ設定方法における
表示の変化を示す図である。
【図5】本発明の実施形態に係るパラメータ設定方法に
おける表示の変化を示す図である。
【図6】従来のオートチューニングにおける表示の変化
を示す図である。
【図7】本発明の実施形態に係るオートチューニングに
おける第1の表示例を示す図である。
【図8】本発明の実施形態に係るオートチューニングに
おける第2の表示例を示す図である。
【図9】本実施形態の電動機駆動装置に内蔵される記憶
装置の構成を示すブロック図である。
【図10】本実施形態の電動機駆動装置によるチューニ
ング処理の概略フローチャートである。
【符号の説明】
1 電動機 2 電動機駆動装置 3 制御装置 10 記憶装置 23 表示装置 24 操作キー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H570 AA23 BB10 DD01 KK06 KK08 MM07

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電動機と制御装置との間に接続され、制御
    装置からの指令にしたがって電動機を駆動する電動機駆
    動装置のパラメータ設定方法であって、 (a)オートチューニングに関係するパラメータに関し
    てオートチューニングを実行するステップと、 (b)オートチューニング実行前のパラメータ値とオー
    トチューニング実行後のパラメータ値とを各パラメータ
    について同時に表示するステップとを備えていることを
    特徴とする電動機駆動装置のパラメータ設定方法。
  2. 【請求項2】前記ステップ(b)に続いて、所定のキー
    操作に応答して、表示中のパラメータ値を手動で変更設
    定可能なモードに移行するステップを更に備えているこ
    とを特徴とする請求項1記載の電動機駆動装置のパラメ
    ータ設定方法。
  3. 【請求項3】前記ステップ(b)において、オートチュ
    ーニングによってパラメータ値が変更されたパラメータ
    のみを抽出して前記表示を行うことを特徴とする請求項
    1又は2記載の電動機駆動装置のパラメータ設定方法。
  4. 【請求項4】前記ステップ(b)において、パラメータ
    値を手動で変更設定可能なすべてのパラメータについて
    前記表示を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の
    電動機駆動装置のパラメータ設定方法。
  5. 【請求項5】電動機と制御装置との間に接続され、制御
    装置からの指令にしたがって電動機を駆動する電動機駆
    動装置であって、 複数行の文字列を表示可能な表示装置と、オートチュー
    ニングに関係する複数のパラメータに関して、パラメー
    タ名称、パラメータ番号及びパラメータ値を含むテーブ
    ルを記憶する記憶装置とを備え、 前記オートチューニングの実行後に、パラメータ名称、
    パラメータ番号、オートチューニング実行前のパラメー
    タ値及びオートチューニング実行後のパラメータ値を各
    パラメータについて同時に表示することを特徴とする電
    動機駆動装置。
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