JP2004140919A - サーボ制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主電源の電圧が予め定めた値以下になったことを検出して停電検知信号を発生すると共に、主電源の電圧が復帰を検出して停電復帰信号を発生する電圧検出器17とを備え、上位コントローラ50には、停電検知信号によりサーボコントローラ10に基準減速指令を発生する減速指令手段と、停電復帰信号によりモータ30に加速指令を発生する加速指令手段とを備えており、サーボコントローラ10には、モータ30が動作中に、停電検知信号に基づいてモータ30の速度を一定又は減速させる停電用速度指令を発生する停電時制御部19と、停電用速度指令と基準減速指令とを比較し、停電用減速指令が大きい場合には、モータ30に加速指令を与える比較指令器21とを備えたものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボモータの位置決め処理において電圧が低下しても、処理を中断することなく位置決め制御を成すサーボ制御システムの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のサーボ制御システムを特開平9−247990号公報によって説明する。該公報によれば、交流電源に停電が発生すると、サーボモータを減速して運転し、該交流電源が停電検出前の電圧に復帰すると、上記減速を停止することにより負荷イナーシャが大きいシステムでも瞬停中に過電圧等が動作することなく、運転を継続できるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、速度指令を生成する上位コントローラと、該速度指令に基づいてサーボモータを駆動制御するサーボコントローラとから成るサーボ制御システムにおいて、瞬時停電を検出して停電検出信号を上位コントローラに送信して、停電に対応した速度指令を生成してサーボコントローラに送信すると、速度指令の生成時間、サーボコントローラへの送信時間によって、停電の際に迅速な速度指令をサーボコントローラ、サーボモータに与えることが困難である。
しかも、停電の際に、サーボコントローラからの第1の速度指令によりサーボモータを速度制御して停電の復帰の際に上位コントローラからの第2の速度指令によってサーボモータを駆動制御すると、第1の速度指令から第2の速度指令への切換えによりサーボモータが振動などを発生するという問題点があった。
【0004】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、停電の際に迅速で適切な速度指令をモータに与えることができるサーボ制御システムを提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のサーボ制御システムは、主電源を入力すると共に、該主電源に基づいてモータを駆動制御するサーボコントローラと、該サーボコントローラを介して前記モータの速度指令を送信する上位コントローラと、前記主電源の電圧が予め定められた値以下に低下したことを検出することにより第1の電圧検知信号を発生すると共に、該第1の電圧検知信号を発生してから前記主電源の電圧が復帰したことを検出することにより第2の電圧検知信号を発生する電圧検出手段とを備え、前記上位コントローラには、前記第1の電圧検知信号に基づいて前記サーボコントローラに基準減速指令を発生する減速指令手段と、前記第2の電圧検知信号に基づいて前記モータに加速指令を発生する加速指令手段とを備えており、前記サーボコントローラには、前記モータが動作している時に、前記第1の電圧検知信号に基づいて前記モータの速度を一定又は減速させる停電用速度指令を発生する停電時速度指令手段と、前記停電用速度指令と前記基準減速指令とを比較し、前記停電用減速指令が大きい場合には、前記モータに前記加速指令を与える比較指令手段と、を備えたことを特徴とするものである。
かかるサーボ制御システムによれば、瞬停が発生しても、停電に対応した停電用速度指令によりモータを駆動し、停電が復帰しても、比較指令手段が減速指令と上位コントローラからの基準減速指令とを比較し、停電用速度指令が大きい場合には、モータに上位コントローラからの加速指令により円滑にモータを駆動できる。
【0006】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
本発明の一実施の形態を図1によって説明する。図1はサーボ制御システムの全体構成図である。
図1において、サーボ制御システム1は、速度指令などを生成してサーボコントローラ10に送信すると共に、サーボコントローラ10からのサーボ状態信号を受信する上位コントローラ50と、交流電源となる主電源3が入力されると共に、上位コントローラ50からの速度指令によってサーボモータ30を駆動するサーボコントローラ10と、サーボコントローラ10の出力に接続されたサーボモータ30と、停電時などにサーボコントローラ10、上位コントローラ50の制御用電源をバックアップする非常電源5とを備えている。
【0007】
サーボコントローラ10には、主電源3の交流電源を直流電源に変換するコンバータ11と、該直流電源の脈動分を平滑させるコンデンサ13と、該直流電源を可変周波数、可変電圧の交流電源に変換するインバータ15と、主電源3の停電を、電源電圧が予め定められた値以下になったことを検出して第1の電圧検知信号としての停電検知信号を発生すると共に、電源電圧が予め定めた値以下から値以上になったことを検出することにより第2の電圧検知信号としての停電復帰信号を発生する電圧検出器(電圧検出手段)17と、電圧検出器17からの停電検知信号に基づいてインバータ15に減速指令Vβを発生する停電時速度指令手段としての停電時制御部19と、上位コントローラ50からの基準減速指令Vfと減速指令Vβとを比較して、減速指令Vβが大きい場合には、加速指令Vαを発生する比較指令手段としての比較指令器21とを備えている。
【0008】
上記のように構成されたサーボ制御システムの動作を図1乃至図3によって説明する。図2は、瞬停が発生した場合のサーボ制御システムのタイムチャート、図3は瞬停が発生した場合のサーボ制御システムのフローチャートである。
いま、サーボモータ30が加速中において、時間t1で、主電源3の電圧が予め定められた値以下に低下することにより電圧検出器17は電圧が低下したことを検出すると、すなわち、停電を検出すると(ステップS101)、停電検知信号を発生することにより停電モード信号をオフからオンにして停電時制御部19に入力すると共に、上位コントローラ50に送信し、比較指令器21にも入力する(ステップS101)。比較指令器21は、出力をオフとすることにより上位コントローラ50から送られた速度指令を切り離す(ステップS103)。停電時制御部19は、減速指令Vβとしてインバータ15に入力してサーボモータ30を加速から減速運転に切換える。これにより停電時制御部19のみからの減速指令Vβに基づいてインバータ15を介してサーボモータ30を駆動制御する(ステップS105)。同時に、電圧検出器17からの停電モード信号をオンとして上位コントローラ50に送信する(ステップS107)。
【0009】
時間t2で、上位コントローラ50はオンした停電モード信号を受信して停電モードを認識すると共に、基準減速指令Vfを生成してサーボコントローラ10に送信する(ステップS109)。時間t3で、電圧検出器17は主電源3の停電が復帰しことを検出して停電復帰信号を発生し(ステップS111)、比較指令器21は、上位コントローラ50からの基準減速指令Vfと停電時制御部19の減速指令Vβとを比較して減速指令Vβが大きいか否かを判断する(ステップS113)。
【0010】
時間t4で、電圧検出器17は停電モード信号をオンからオフとして上位コントローラ50に送信し(ステップS115)、上位コントローラ50は、オフの停電モード信号を受けることにより加速度指令Vαを生成してサーボコントローラ10に送信し(ステップS117)、時間t5で、比較指令器21は加速指令Vαに基づいてインバータ15を介してサーボモータ30を駆動する(ステップS119)。
以上の説明したサーボ制御システム1によれば、停電時制御部19は電圧検出器17からの停電検知信号に基づいてインバータ15に減速指令Vβを発生、上位コントローラ50は、停電検知信号に基づいてサーボコントローラ10に基準減速指令Vfを発生し、停電復帰信号に基づいてサーボモータ30に加速指令Vαを発生し、比較指令器21は減速指令Vβと基準減速指令Vfとを比較し、減速指令Vβが大きい場合には、加速指令Vαをサーボモータ30に与えるので、瞬停が発生しても、停電に対応した速度指令によりサーボモータ30を駆動すると共に、停電が復帰しても円滑にサーボモータ30を駆動できる。
なお、上記の説明では、停電時制御部19から発生する速度指令を減速指令Vβとしたが、一定速指令でも良い。
【0011】
実施の形態2.
本発明による他の実施の形態を図4によって説明する。図4は他の実施の形態によるサーボ制御システムの全体構成図である。図4中、図1と同一符号は、同一又は相当部分を示し説明を省略する。
図4において、サーボ制御システム100は、上位コントローラ150がサーボモータ30を減速させるための基準位置指令Sfと、サーボモータ30を加速させる加速用位置指令Svをサーボコントローラ110に送信し、サーボコントローラ150では、基準位置指令Sf、加速用位置指令Svを微分して基準減速指令、加速指令を生成する速度生成手段としての微分器111を有している。
【0012】
上記のように構成されたサーボ制御システム100の動作を実施の形態1の相違点を中心に図5のフローチャートを主にして説明する。上位コントローラ150では、基準減速指令Vfの代りに、基準位置指令Sfを生成してサーボコントローラ110に送信し(ステップS209)、サーボコントローラ110にて微分器111が基準減速指令Vfを発生して実施の形態1と同様の動作を成し、電圧検出器17が停電復帰信号の発生すると(ステップS111)、比較指令器21は、基準減速指令Vfと減速指令Vβとを比較して減速指令Vβが大きいと(ステップS113)、停電モード信号をオンからオフにして上位コントローラ50に送信する(ステップS115)。上位コントローラ150はオフとなった停電モード信号を受けることにより加速位置指令Sαを生成してサーボコントローラ10に送信し(ステップS117)、サーボコントローラ110にて微分器111が加速指令Vαを発生して実施の形態1と同様の動作するものである。
なお、上記の説明では、上位コントローラ150から発生する基準位置指令Sfを、サーボモータ30を減速するための原信号としたが、サーボモータ30を一定速で走行するための指令でも良い。
【0013】
以上の説明のように上位コントローラ150から停電に対応した位置指令に基づいてサーボモータ30を駆動し、停電が復帰しても円滑にサーボモータ30を駆動できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるサーボ制御システムの全体構成図である。
【図2】図1に示すサーボ制御システムの瞬停が発生した場合のタイムチャートである。
【図3】図1に示すサーボ制御システムの瞬停が発生した場合のフローチャートである。
【図4】他の実施の形態によるサーボ制御システムの全体構成図である。
【図5】図4に示すサーボ制御システムの瞬停が発生した場合のフローチャートである。
【符号の説明】
1,100 サーボ制御システム、3 主電源、10,110 サーボコントローラ、17 電圧検出器、21 比較指令器、30 サーボモータ、50,150 上位コントローラ。
Claims (2)
- 主電源を入力すると共に、該主電源に基づいてモータを駆動制御するサーボコントローラと、
該サーボコントローラを介して前記モータの速度指令を送信する上位コントローラと、
前記主電源の電圧が予め定められた値以下に低下したことを検出することにより第1の電圧検知信号を発生すると共に、該第1の電圧検知信号を発生してから前記主電源の電圧が復帰したことを検出することにより第2の電圧検知信号を発生する電圧検出手段とを備え、
前記上位コントローラには、前記第1の電圧検知信号に基づいて前記サーボコントローラに基準減速指令を発生する減速指令手段と、
前記第2の電圧検知信号に基づいて前記モータに加速指令を発生する加速指令手段とを備えており、
前記サーボコントローラには、前記モータが動作している時に、前記第1の電圧検知信号に基づいて前記モータの速度を一定又は減速させる停電用速度指令を発生する停電時速度指令手段と、
前記停電用速度指令と前記基準減速指令とを比較し、前記停電用減速指令が大きい場合には、前記モータに前記加速指令を与える比較指令手段とを、
備えたことを特徴とするサーボ制御システム。 - 主電源を入力すると共に、該主電源に基づいてモータを駆動制御するサーボコントローラと、
該サーボコントローラを介して前記モータの位置指令を送信する上位コントローラと、
前記主電源の電圧が予め定められた値以下に低下したことを検出することにより第1の電圧検知信号を発生すると共に、第1の電圧検知信号を発生してから前記主電源の電圧が復帰したことを検出することにより第2の電圧検知信号を発生する電圧検出手段とを備え、
前記上位コントローラには、前記第1の電圧検知信号に基づいて前記サーボコントローラに前記モータを減速させる基準位置指令を送信する位置指令手段と、前記第2の電圧検知信号に基づいて前記モータに加速のための加速位置指令を発生する加速指令手段とを備えており、
前記サーボコントローラには、前記モータが動作している時に、前記第1の電圧検知信号に基づいて前記モータの速度を一定又は減速させる停電用速度指令を発生する停電時速度指令手段と、
前記基準位置指令、前記加速位置指令に基づいて基準減速指令、加速指令を発生する速度生成手段と、
前記停電用速度指令と前記基準減速指令とを比較し、前記停電用速度指令が大きい場合には、前記モータに前記加速指令を与える比較指令手段とを、
備えたことを特徴とするサーボ制御システム。
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