JP2004173420A

JP2004173420A - Motor control system

Info

Publication number: JP2004173420A
Application number: JP2002336422A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Yokouchi; 保行横内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: JP4052101B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor control system in which a cause analyzing work at a fault occurring time is facilitated inexpensively with a simple constitution. <P>SOLUTION: A timer is operated in a CPU 5 in an absolute encoder 4. The counted value of the timer is incremented at each one minute. When the timer counts 1440 for one day, the timer returns to "0" to operate like a clock. A driver 1 interrupts a power supply to a motor 7 when a fault occurs during the operating of the motor. Then, the driver 1 receives the counted value counted by the timer of the CPU 5 via a communicating means 8. The CPU 2 of the driver 1 stores the received counted value together with fault state information in a nonvolatile storage element 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータに連結されたアブソリュートエンコーダとモータを駆動するドライバからなるモータ制御システムの異常解析に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータ制御システムの一般的なブロック構成を図２に示す。ドライバ２１は、モータ２２に連結した検出器２３によって速度、位置等を検出してモータの速度、位置を制御する。この検出器２３には、ドライバ２１の電源が遮断されてもバッテリにより位置情報がバックアップされるアブソリュートエンコーダが用いられ、ドライバ２１の電源再投入時に機械的な原点に機械を合わせる作業、いわゆる原点復帰動作を行う必要がない。
【０００３】
ドライバ２１は、上位コントローラ２４からの指令によってモータ２２に対して必要なトルクを発生するためのパワーをパワーライン２５から供給しモータ２２を回転させる。指令速度または位置に達したかどうかは、検出器２３からのフィードバック信号２６によって確認する。
【０００４】
このモータ制御システムにおいて、ドライバ２１が異常を検知した場合、ドライバ２１自身がモータ２２へのパワー供給を断ち、同時に上位コントローラ２４に異常を発し、パワーライン２５の供給電源を遮断する等の処置をとる。
【０００５】
そして、サーボアラーム発生の前後におけるサーボデータを記憶して表示装置に表示し、障害発生の要因が容易に特定できるようにするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
一方、時間データ用の時計を持っていないドライバにおいては、ドライバの電源投入時からの時間や、ドライバの通電時間を異常状態の情報とともに不揮発性素子等に記憶するものもある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−８６５８０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のドライバの電源投入時からの時間や、ドライバの通電時間を異常状態の情報とともに不揮発性メモリ等に記憶するものにおいては、異常発生時の時刻が分からないために異常の原因解析に時間がかかる場合がある。
【０００９】
例えば、工場内で電力事情の悪化等により電源が不安定になったり、停電が１日のほぼ定まった時間に起こり、モータ制御システムに異常が発生するような地域では、異常発生時の時刻が分かればその時間帯のみ集中的に原因を探ることができるため、原因解析が容易となる。
【００１０】
また、異常発生時の時刻を記憶できるものは、ドライバ側に時計用のバックアップ電源を持つ必要があり装置が複雑になり、コストが高くなる。
【００１１】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、簡単な構成で安価に異常発生時の原因解析作業を容易にするモータ制御システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のモータ制御システムは、モータと、前記モータに連結されバッテリとタイマとを具備したアブソリュートエンコーダと、前記モータとアブソリュートエンコーダとに接続され、モータ異常を検知すると前記モータへの供給パワーを断つドライバと、前記アブソリュートエンコーダと前記ドライバ間を結ぶ双方向の通信手段とを備え、前記通信手段を介して前記アブソリュートエンコーダのタイマ値をドライバ内に取り込み、前記ドライバに内蔵した不揮発性記憶素子に異常状態を表す情報と異常を検知したときのタイマ値とを記憶させ、異常発生時の原因解析作業を容易にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために請求項１記載のモータ制御システムは、モータと、前記モータに連結されバッテリとタイマとを具備したアブソリュートエンコーダと、前記モータとアブソリュートエンコーダとに接続され、モータ異常を検知すると前記モータへの供給パワーを断つドライバと、前記アブソリュートエンコーダと前記ドライバ間を結ぶ双方向の通信手段とを備え、前記通信手段を介して前記アブソリュートエンコーダのタイマ値をドライバ内に取り込み、前記ドライバに内蔵した不揮発性記憶素子に異常状態を表す情報とタイマ値とを記憶させるもので、アブソリュートエンコーダ内にバッテリとタイマを持たせることによりドライバを簡単で安価な構成にでき、異常発生時の時刻と異常状態を容易に特定することができる。
【００１４】
また、請求項２記載のモータ制御システムは、請求項１の内容に加えて、ドライバから通信手段を介してアブソリュートエンコーダのタイマ値を初期設定するもので、時刻合わせが容易にできる。
【００１５】
さらに、請求項３記載のモータ制御システムは、請求項１の内容に加えて、ドライバの電源投入時ごとに、内蔵したＣＰＵ内のタイマ機能にアブソリュートエンコーダのタイマ値を設定し、異常が発生したとき前記ＣＰＵのタイマ値を用いるもので、異常発生時の時刻と異常状態を特定できる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施例を示すブロック図で、１はドライバ、２はドライバ１内のＣＰＵ、３はドライバ２内の不揮発性記憶素子、４はアブソリュートエンコーダ、５はアブソリュートエンコーダ４内のＣＰＵ、６はアブソリュートエンコーダ４に接続されたバックアップ用のバッテリ、７はモータ、８はドライバ１とアブソリュートエンコーダ４間の通信手段、９はモータ７へ電力を供給するパワーラインである。
【００１８】
ドライバ１に電源が供給されている時、アブソリュートエンコーダ４はドライバ１から電源の供給を受け、ドライバ１に電源の供給がなくなるとバッテリ６から電源の供給を受ける。これによりアブソリュートエンコーダ４はドライバ１からの電源が遮断されても入力軸の回転数データ、つまりモータの絶対位置データを記憶しておくことが可能である。
【００１９】
アブソリュートエンコーダ４内のＣＰＵ５ではタイマが動作しており、１分毎にタイマカウント値がインクリメントされ、１日分の１４４０をカウントすると０に戻るようになっており、時計のように動作する。
【００２０】
ドライバ１は、モータ運転中に異常が起こるとモータ７へのパワー供給を断つ。次に、ドライバ１は通信手段８を介してＣＰＵ５のタイマでカウントされているカウント値を受信する。ドライバ１のＣＰＵ２は、受信したカウント値を異常状態情報と共に不揮発性記憶素子３に記憶させる。
【００２１】
この記憶された情報は、ドライバ１の表示装置やドライバ１に接続された通信手段８を介して読み出し可能である。この通信手段８は、アブソリュートエンコーダ４では主流の双方向のシリアル通信ですでに準備されているので、信号線を新たに増やす必要はない。
【００２２】
ＣＰＵ５のタイマでカウントされる値は時計であるため時刻を合わせる必要がある。通信手段８は双方向のシリアル通信であるため、タイマセット指令であるコマンドとドライバ１に内蔵された操作パネルで設定された値を合わせて送ることにより、ＣＰＵ５は受信したコマンドがタイマセット指令であると認識し、同時に送られてきた値をタイマにセットすることにより時刻合わせを行うことができる。
【００２３】
なお、ドライバ１の電源投入時ごとに、ＣＰＵ５からタイマカウント値を受信し、ドライバ１内のＣＰＵ２でＣＰＵ５と同様な方法でタイマをカウントし、異常発生時にはＣＰＵ２でカウントしたカウント値を不揮発性記憶素子３に記憶しても良い。
【００２４】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように、本発明によれば、アブソリュートエンコーダにタイマとバッテリを持たせることにより、簡単な構成で安価に異常発生時の原因解析を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図
【図２】従来のモータ制御システムの構成図
【符号の説明】
１ドライバ
２ＣＰＵ
３不揮発性記憶素子
４アブソリュートエンコーダ
５ＣＰＵ（タイマ）
６バッテリ
７モータ
８通信手段
９パワーライン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to abnormality analysis of a motor control system including an absolute encoder connected to a motor and a driver for driving the motor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 shows a general block configuration of a conventional motor control system. The driver 21 controls the speed and position of the motor by detecting the speed and position by a detector 23 connected to the motor 22. The detector 23 uses an absolute encoder whose position information is backed up by a battery even if the power of the driver 21 is cut off. No action is required.
[0003]
The driver 21 supplies power for generating necessary torque to the motor 22 from a power line 25 in accordance with a command from the host controller 24, and rotates the motor 22. Whether the command speed or the position has been reached is confirmed by the feedback signal 26 from the detector 23.
[0004]
In this motor control system, when the driver 21 detects an abnormality, the driver 21 itself cuts off the power supply to the motor 22, and at the same time, issues an abnormality to the host controller 24 and cuts off the power supply to the power line 25. Take.
[0005]
There is known a configuration in which servo data before and after the occurrence of a servo alarm is stored and displayed on a display device so that the cause of the failure can be easily specified (for example, see Patent Document 1).
[0006]
On the other hand, some drivers that do not have a clock for time data store the time from when the power of the driver is turned on and the energizing time of the driver together with information on the abnormal state in a nonvolatile element or the like.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-86580
[Problems to be solved by the invention]
However, in conventional devices that store the time from power-on of the driver and the energizing time of the driver in a non-volatile memory, etc. together with information on the abnormal state, the time at which the abnormality occurred is not known. It may take some time.
[0009]
For example, in an area where the power supply becomes unstable due to the deterioration of the power situation or the like, or a power failure occurs at a substantially fixed time of day in a factory, and an abnormality occurs in the motor control system, the time at which the abnormality occurs may be changed. If it is known, the cause can be intensively searched only in that time zone, so that the cause analysis becomes easy.
[0010]
In the case where the time when an abnormality occurs can be stored, a backup power supply for a clock needs to be provided on the driver side, which complicates the device and increases the cost.
[0011]
An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a motor control system that can easily perform a cause analysis operation at the time of occurrence of an abnormality with a simple configuration at low cost.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the motor control system of the present invention is connected to the motor, an absolute encoder connected to the motor and including a battery and a timer, and connected to the motor and the absolute encoder to detect a motor abnormality. A driver that cuts off the power supplied to the motor; and a bidirectional communication unit that connects the absolute encoder and the driver.The timer value of the absolute encoder is taken into the driver via the communication unit, and the driver receives the timer value. The information indicating the abnormal state and the timer value when the abnormality is detected are stored in the built-in nonvolatile storage element, so that the work of analyzing the cause when the abnormality occurs can be facilitated.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In order to solve the above-mentioned problem, a motor control system according to claim 1 is connected to a motor, an absolute encoder connected to the motor and including a battery and a timer, and connected to the motor and the absolute encoder to detect a motor abnormality. A driver that cuts off the power supplied to the motor when detected, and a bidirectional communication unit that connects the absolute encoder and the driver, and captures the timer value of the absolute encoder into the driver via the communication unit, The information indicating the abnormal state and the timer value are stored in the non-volatile memory element built in the driver.By providing a battery and a timer in the absolute encoder, the driver can be made simple and inexpensive. The time and the abnormal state can be easily specified.
[0014]
According to the motor control system of the present invention, the timer value of the absolute encoder is initially set by the driver via the communication means in addition to the contents of the first embodiment, so that the time can be easily adjusted.
[0015]
Furthermore, in the motor control system according to the third aspect, in addition to the contents of the first aspect, each time the driver is turned on, the timer value of the absolute encoder is set in the timer function in the built-in CPU. At this time, the time and the abnormal state at the time of occurrence of the abnormality can be specified by using the timer value of the CPU.
[0016]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, wherein 1 is a driver, 2 is a CPU in the driver 1, 3 is a nonvolatile storage element in the driver 2, 4 is an absolute encoder, and 5 is an absolute encoder 4. A CPU 6 is a backup battery connected to the absolute encoder 4, a motor 7 is a communication means between the driver 1 and the absolute encoder 4, and a power line 9 supplies power to the motor 7.
[0018]
When power is supplied to the driver 1, the absolute encoder 4 receives power supply from the driver 1, and receives power supply from the battery 6 when power supply to the driver 1 stops. Thus, the absolute encoder 4 can store the rotation speed data of the input shaft, that is, the absolute position data of the motor even when the power supply from the driver 1 is cut off.
[0019]
A timer is operating in the CPU 5 in the absolute encoder 4, and the timer count value is incremented every minute, and returns to 0 when 1440 of one day is counted, and operates like a clock.
[0020]
The driver 1 cuts off the power supply to the motor 7 when an abnormality occurs during the operation of the motor. Next, the driver 1 receives the count value counted by the timer of the CPU 5 via the communication means 8. The CPU 2 of the driver 1 stores the received count value in the nonvolatile storage element 3 together with the abnormal state information.
[0021]
This stored information can be read out via the display device of the driver 1 or the communication means 8 connected to the driver 1. Since the communication means 8 has already been prepared by the mainstream bidirectional serial communication in the absolute encoder 4, it is not necessary to newly increase the number of signal lines.
[0022]
Since the value counted by the timer of the CPU 5 is a clock, it is necessary to adjust the time. Since the communication means 8 is a two-way serial communication, by sending a command which is a timer set command and a value set by an operation panel built in the driver 1 together, the CPU 5 makes the received command correspond to the timer set command. The time can be adjusted by recognizing that there is, and setting the value sent at the same time to the timer.
[0023]
Each time the power of the driver 1 is turned on, the timer count value is received from the CPU 5 and the timer is counted by the CPU 2 in the driver 1 in the same manner as the CPU 5. When an abnormality occurs, the count value counted by the CPU 2 is stored in a non-volatile memory. The information may be stored in the element 3.
[0024]
【The invention's effect】
As is clear from the above embodiment, according to the present invention, by providing the absolute encoder with the timer and the battery, it is possible to easily perform the cause analysis at the time of occurrence of an abnormality with a simple configuration at a low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional motor control system.
1 Driver 2 CPU
3 Non-volatile storage element 4 Absolute encoder 5 CPU (timer)
6 Battery 7 Motor 8 Communication means 9 Power line

Claims

A motor, an absolute encoder connected to the motor and including a battery and a timer, and a driver connected to the motor and the absolute encoder, which cuts off supply power to the motor when a motor abnormality is detected, the absolute encoder and the Bidirectional communication means for connecting the drivers, the timer value of the absolute encoder is taken into the driver via the communication means, and the information indicating the abnormal state and the abnormality are detected in the nonvolatile memory element incorporated in the driver. A motor control system that stores a timer value when the operation is performed.

2. The motor control system according to claim 1, wherein a timer value of the absolute encoder is initialized from a driver via communication means.

2. The motor control system according to claim 1, wherein a timer value of the absolute encoder is set to a timer function in the built-in CPU every time the driver is turned on, and the timer value of the CPU is used when an abnormality occurs.