JP2015078870A - Data collection module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To record measurement data at a regular angle even when a rotation direction changes in a data collection module which records information indicating an angle of a measuring object to rotate and the measurement data corresponding to the angle in association with each other.SOLUTION: A data collection module for recording information indicating an angle of a measuring object which rotates in positive and negative directions and the measurement data corresponding to the angle in association with each other comprises: a counter; an encoder input unit which inputs an angle detection signal indicating that a rotation angle of the measuring object changed at a prescribed angle and a signal for discriminating a rotation direction of the measuring object, and when the rotation direction is positive, increments a count value of a counter per angle detection signal and when the rotation direction is negative, decrements the count value of the counter per angle detection signal; and a trigger generation unit which outputs a trigger signal for recording a count value and measurement data in association with each other when the count value meets prescribed rules.

Description

本発明は、正負方向に回転または移動する測定対象物の角度または位置を示す情報と、角度または位置に対応する測定データとを関連付けて記録するデータ収集モジュールに関する。   The present invention relates to a data collection module that records information indicating an angle or position of a measurement object that rotates or moves in the positive and negative directions and measurement data corresponding to the angle or position in association with each other.

図4は、工作機等回転する機械の軸ぶれを監視するシステムの構成例を示すブロック図である。本図において、架台13に工作機10と軸受け12とが固定されており、軸受け12に工作機10の軸が支えられている。軸11には、ロータリーエンコーダ14が取り付けられており、ロータリーエンコーダ14は、軸11の回転を検出して一定量回転する毎にパルス信号を出力する。軸11の近傍には変位センサ15が配置されており、変位センサ15は、軸11のぶれを測定し、アナログの変位信号を出力する。   FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a system for monitoring the shaft runout of a rotating machine such as a machine tool. In this figure, a machine tool 10 and a bearing 12 are fixed to a gantry 13, and the shaft of the machine tool 10 is supported by the bearing 12. A rotary encoder 14 is attached to the shaft 11, and the rotary encoder 14 detects the rotation of the shaft 11 and outputs a pulse signal every time it rotates a certain amount. A displacement sensor 15 is disposed in the vicinity of the shaft 11, and the displacement sensor 15 measures the shake of the shaft 11 and outputs an analog displacement signal.

ロータリーエンコーダ14が出力するパルス信号には、一定の角度ピッチで出力されるA相信号とB相信号と、軸11の原点が所定の位置を通過したことを示す原点検出信号とが含まれる。A相信号とB相信号とは僅かに位相がずらされており、どちらが先に出力されるかで回転方向が判別できるようになっている。A相信号とB相信号のいずれも角度検出に用いることができるが、ここでは、A相信号を角度検出に用いるものとする。このため、A相信号を角度検出信号とも称する。   The pulse signal output by the rotary encoder 14 includes an A-phase signal and a B-phase signal output at a constant angular pitch, and an origin detection signal indicating that the origin of the shaft 11 has passed a predetermined position. The phases of the A-phase signal and the B-phase signal are slightly shifted, and the rotation direction can be determined depending on which is output first. Although both the A phase signal and the B phase signal can be used for angle detection, it is assumed here that the A phase signal is used for angle detection. For this reason, the A phase signal is also referred to as an angle detection signal.

本図において、データ収集モジュール300は、エンコーダ入力部310、カウンタ320、アナログ入力部330、AD変換器340、データバッファ350、コントローラ部360を備えている。   In this figure, the data collection module 300 includes an encoder input unit 310, a counter 320, an analog input unit 330, an AD converter 340, a data buffer 350, and a controller unit 360.

データ収集モジュール300は、例えば、図示しないPLCに内蔵される。PLCはデータ収集モジュール300が収集したデータに基づいて、工作機10の軸11の回転を制御する。一般に、PLCはマイクロプロセッサを内蔵し、リレー回路を原型としたステートマシンを動作モデルとする制御装置であり、主としてラダー図でプログラミングされる。   The data collection module 300 is built in, for example, a PLC (not shown). The PLC controls the rotation of the shaft 11 of the machine tool 10 based on the data collected by the data collection module 300. Generally, a PLC is a control device that incorporates a microprocessor and uses a state machine based on a relay circuit as an operation model, and is mainly programmed with a ladder diagram.

エンコーダ入力部310には、ロータリーエンコーダ14が出力する原点検出信号、A相信号、B相信号が入力される。A相信号は、角度検出信号としても用いられる。エンコーダ入力部310は、これらのパルス信号からカウンタ320を制御する信号を生成し、カウンタ320に出力する。具体的には、回転方向が正転方向であれば角度検出信号毎にカウント値を増加させる信号を出力し、回転方向が反転方向であれば角度検出信号毎にカウント値を減少させる信号を出力する。また、原点検出信号を検出するとカウント値をリセットする信号を出力する。   The encoder input unit 310 receives an origin detection signal, an A phase signal, and a B phase signal output from the rotary encoder 14. The A phase signal is also used as an angle detection signal. The encoder input unit 310 generates a signal for controlling the counter 320 from these pulse signals and outputs the signal to the counter 320. Specifically, if the rotation direction is the forward rotation direction, a signal for increasing the count value is output for each angle detection signal, and if the rotation direction is the reverse direction, a signal for decreasing the count value is output for each angle detection signal. To do. When the origin detection signal is detected, a signal for resetting the count value is output.

カウンタ320は、エンコーダ入力部310が出力する信号に基づいてカウントを行ない、カウント値をデータバッファ350に出力する。また、角度検出信号が入力される度にカウンタパルス信号をコントローラ部360に出力する。   The counter 320 counts based on the signal output from the encoder input unit 310 and outputs the count value to the data buffer 350. In addition, a counter pulse signal is output to the controller unit 360 every time an angle detection signal is input.

変位センサ15が出力する変位信号はアンプ16を経由してアナログ入力部330に入力される。アナログ入力部330は、入力された変位信号をAD変換器340に出力する。   The displacement signal output from the displacement sensor 15 is input to the analog input unit 330 via the amplifier 16. The analog input unit 330 outputs the input displacement signal to the AD converter 340.

コントローラ部360は、カウンタ320からカウンタパルス信号を入力すると、AD変換器340に変換開始信号を出力する。AD変換器340は、この変換開始信号が入力されると、アナログ入力部330から入力されたアナログの変位信号をデジタル値の変位データに変換してデータバッファ350に出力する。   When the controller unit 360 receives the counter pulse signal from the counter 320, the controller unit 360 outputs a conversion start signal to the AD converter 340. When this conversion start signal is input, the AD converter 340 converts the analog displacement signal input from the analog input unit 330 into displacement data of a digital value and outputs it to the data buffer 350.

コントローラ部360は、AD変換器340の変換が終了すると、データバッファ350に保存指令信号を出力する。データバッファ350はこの保存指令信号が入力されると、カウンタ320のカウント値とAD変換器340が出力するデジタル変位データとを関連付けて保存する。コントローラ部360は、モジュール間バスを介して、データバッファ350に保存されたデータを他のモジュールに送信する。   When the conversion of the AD converter 340 is completed, the controller unit 360 outputs a save command signal to the data buffer 350. When this storage command signal is input, the data buffer 350 stores the count value of the counter 320 in association with the digital displacement data output from the AD converter 340. The controller unit 360 transmits the data stored in the data buffer 350 to other modules via the inter-module bus.

図5は、データ収集モジュール300に入力される信号の例を示す図である。本図には、変位センサ15が検出した軸11の軸ぶれを表すアナログ変位信号、軸11の原点が特定の位置に来たことを表す原点検出信号、A相信号(角度検出信号)、B相信号が示されている。上述のように、A相信号、B相信号はいずれも軸11が所定の角度(例えば1度)回転したときに1パルス出力されるが、位相がずれている。A相信号、B相信号のどちらの位相が進んでいるかを検出することにより、軸11の回転方向を特定することができる。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of signals input to the data collection module 300. In this figure, an analog displacement signal indicating the shaft shake of the shaft 11 detected by the displacement sensor 15, an origin detection signal indicating that the origin of the shaft 11 has reached a specific position, an A phase signal (angle detection signal), B A phase signal is shown. As described above, both the A-phase signal and the B-phase signal are output as one pulse when the shaft 11 rotates by a predetermined angle (for example, 1 degree), but are out of phase. By detecting which phase of the A phase signal or the B phase signal is advanced, the rotation direction of the shaft 11 can be specified.

特願2012−60428号公報Japanese Patent Application No. 2012-60428

カウンタ320のカウント値は、軸11の原点でリセットされ、所定の角度毎に出力される角度検出信号毎に、正転であれば増加し反転であれば減少する。このため、カウンタ320のカウント値は、軸11の回転角度と1対1で対応していることになる。   The count value of the counter 320 is reset at the origin of the shaft 11 and increases for normal rotation and decreases for reverse for each angle detection signal output at every predetermined angle. For this reason, the count value of the counter 320 has a one-to-one correspondence with the rotation angle of the shaft 11.

したがって、カウンタパルス毎に変位データ等の測定データをカウント値と関連付けて記録することで、角度毎の測定データを得ることができる。しかしながら、カウンタパルス毎に測定データを記録すると処理負荷が過大になるのに加え、大量のデータ領域が必要となる。このため、カウンタパルスを分周して測定データを記録したい場合がある。例えば、カウンタパルスを4分周して4パルス毎に測定データを記録する等である。   Therefore, measurement data for each angle can be obtained by recording measurement data such as displacement data in association with the count value for each counter pulse. However, if measurement data is recorded for each counter pulse, the processing load becomes excessive and a large amount of data area is required. For this reason, there are cases where it is desired to record the measurement data by dividing the counter pulse. For example, the counter pulse is divided by 4 and measurement data is recorded every 4 pulses.

ところで、軸11は、正転、反転が可能であるが、カウンタパルス毎に測定データをカウント値と関連付けて記録する場合には、途中で回転方向が変化したとしても、図6(a)に示すように、各カウント値で測定データが記録されることなる。   By the way, the shaft 11 can be rotated in the normal direction and reversed. However, when the measurement data is recorded in association with the count value for each counter pulse, even if the rotation direction changes in the middle, the axis 11 is changed to FIG. As shown, measurement data is recorded at each count value.

一方、カウンタパルスを分周して測定データを記録する場合には、回転方向が一定であれば、分周値に対応した間隔のカウント値で規則的に測定データが記録されるが、途中で回転方向が変化すると、図6(b)に示すように、測定データを記録するカウント値が不規則になる。   On the other hand, when measuring data is recorded by dividing the counter pulse, if the rotation direction is constant, the measured data is regularly recorded at the count value corresponding to the divided value. When the rotation direction changes, the count value for recording the measurement data becomes irregular as shown in FIG.

カウント値は軸11の回転角度と対応しているため、不規則な回転角度における測定データが記録されることになる。しかしながら、測定内容によっては、規則的な一定間隔の回転角度での測定データを記録したい場合もある。   Since the count value corresponds to the rotation angle of the shaft 11, measurement data at an irregular rotation angle is recorded. However, depending on the measurement contents, there are cases where it is desired to record measurement data at regular and regular rotation angles.

また、このような問題は、移動量を検出するリニアエンコーダに関しても同様に存在する。すなわち、カウンタパルスを分周して測定データを記録する場合に、移動方向が変化すると測定データを記録するカウント値が不規則になり、不規則な位置における測定データが記録されることになる。   Such a problem also exists in the linear encoder that detects the movement amount. That is, when measuring data is recorded by dividing the counter pulse, if the moving direction changes, the count value for recording the measurement data becomes irregular, and the measurement data at irregular positions is recorded.

そこで、本発明は、正負方向に回転または移動する測定対象物の角度または位置を示す情報と、角度または位置に対応する測定データとを関連付けて記録するデータ収集モジュールにおいて、回転方向または移動方向が変化しても規則的な角度または位置で測定データを記録することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a data collection module that records information indicating the angle or position of a measurement object that rotates or moves in the positive and negative directions and measurement data corresponding to the angle or position, and the rotation direction or movement direction is It is intended to record measurement data at regular angles or positions even if it changes.

上記課題を解決するため、本発明の第1の態様であるデータ収集モジュールは、正負方向に回転する測定対象物の角度を示す情報と、前記角度に対応する測定データとを関連付けて記録するデータ収集モジュールであって、カウンタと、前記測定対象物の回転角度が所定の角度変化したことを示す角度検出信号と前記測定対象物の回転方向を判別するための信号とを入力し、回転方向が正の場合に、前記角度検出信号毎に前記カウンタのカウント値を増加させ、回転方向が負の場合に、前記角度検出信号毎に前記カウンタのカウント値を減少させるエンコーダ入力部と、前記カウンタのカウント値を入力し、前記カウント値が所定の規則を満たす場合に、前記カウント値と前記測定データとを関連付けて記録するためのトリガ信号を出力するトリガ生成部と、を備えたことを特徴とする。
ここで、前記トリガ生成部における所定の規則は、前記カウント値が、あらかじめ設定された前記角度検出信号の分周値に対応した一定間隔の値とすることができる。
また、前記トリガ生成部が出力するトリガ信号は、前記角度に対応するアナログの測定データをデジタル変換するためのトリガ信号とすることができる。
上記課題を解決するため、本発明の第2の態様であるデータ収集モジュールは、正負方向に移動する測定対象物の位置を示す情報と、前記位置に対応する測定データとを関連付けて記録するデータ収集モジュールであって、カウンタと、前記測定対象物の位置が所定距離変化したことを示す位置検出信号と前記測定対象物の移動方向を判別するための信号とを入力し、移動方向が正の場合に、前記位置検出信号毎に前記カウンタのカウント値を増加させ、移動方向が負の場合に、前記位置検出信号毎に前記カウンタのカウント値を減少させるエンコーダ入力部と、前記カウンタのカウント値を入力し、前記カウント値が所定の規則を満たす場合に、前記カウント値と前記測定データとを関連付けて記録するためのトリガ信号を出力するトリガ生成部と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the data collection module according to the first aspect of the present invention records information that associates and records information indicating the angle of the measurement object that rotates in the positive and negative directions and measurement data corresponding to the angle. A collection module that inputs a counter, an angle detection signal indicating that the rotation angle of the measurement object has changed by a predetermined angle, and a signal for determining the rotation direction of the measurement object; An encoder input unit that increases the count value of the counter for each angle detection signal when positive, and decreases the count value of the counter for each angle detection signal when the rotation direction is negative; When a count value is input and the count value satisfies a predetermined rule, a trigger signal for recording the count value and the measurement data in association with each other is output. Characterized by comprising a trigger generating unit, a.
Here, according to the predetermined rule in the trigger generation unit, the count value may be a constant interval value corresponding to a predetermined frequency division value of the angle detection signal.
The trigger signal output from the trigger generator may be a trigger signal for digitally converting analog measurement data corresponding to the angle.
In order to solve the above-described problem, the data collection module according to the second aspect of the present invention records information that associates and records information indicating the position of the measurement object that moves in the positive and negative directions and measurement data corresponding to the position. A collection module that inputs a counter, a position detection signal indicating that the position of the measurement object has changed by a predetermined distance, and a signal for determining the movement direction of the measurement object; In this case, the encoder input unit increases the count value of the counter for each position detection signal, and decreases the count value of the counter for each position detection signal when the moving direction is negative, and the count value of the counter Trigger that outputs a trigger signal for recording the count value and the measurement data in association with each other when the count value satisfies a predetermined rule A generating unit, characterized by comprising a.

本発明によれば、正負方向に回転または移動する測定対象物の角度または位置を示す情報と、角度または位置に対応する測定データとを関連付けて記録するデータ収集モジュールにおいて、回転方向または移動方向が変化しても規則的な角度または位置で測定データを記録することができる。   According to the present invention, in the data collection module that records the information indicating the angle or position of the measurement object rotating or moving in the positive and negative directions and the measurement data corresponding to the angle or position, the rotation direction or movement direction is The measurement data can be recorded at regular angles or positions even if it changes.

本実施形態に係るデータ収集モジュールの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data collection module which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るデータ収集モジュールの特徴的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the characteristic operation | movement of the data collection module which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るデータ収集モジュールが測定データを記録するカウント値を説明する図である。It is a figure explaining the count value which the data collection module which concerns on this embodiment records measurement data. 工作機等回転する機械の軸ぶれを監視するシステムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the system which monitors the axial shake of the rotating machines, such as a machine tool. データ収集モジュールに入力される信号の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the signal input into a data acquisition module. 従来のデータ収集モジュールが測定データを記録するカウント値を説明する図である。It is a figure explaining the count value which the conventional data collection module records measurement data.

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るデータ収集モジュール100の構成を示すブロック図である。本図において、工作機10、軸11、軸受け12、架台13、ロータリーエンコーダ14、変位センサ15、アンプ16については、従来例と同様であるため、説明を省略する。データ収集モジュール100は、例えば、図示しないPLCに内蔵される。PLCはデータ収集モジュール100が収集したデータに基づいて、工作機10の軸11の回転を制御する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the data collection module 100 according to this embodiment. In this figure, the machine tool 10, the shaft 11, the bearing 12, the gantry 13, the rotary encoder 14, the displacement sensor 15, and the amplifier 16 are the same as those in the conventional example, and thus the description thereof is omitted. The data collection module 100 is built in, for example, a PLC (not shown). The PLC controls the rotation of the shaft 11 of the machine tool 10 based on the data collected by the data collection module 100.

本図に示すように、データ収集モジュール100は、エンコーダ入力部110、カウンタ120、アナログ入力部130、AD変換器140、データバッファ150、コントローラ部160を備えている。   As shown in the figure, the data collection module 100 includes an encoder input unit 110, a counter 120, an analog input unit 130, an AD converter 140, a data buffer 150, and a controller unit 160.

エンコーダ入力部110には、ロータリーエンコーダ14が出力する原点検出信号、A相信号、B相信号が入力される。A相信号は、角度検出信号としても用いられる。エンコーダ入力部110は、A相信号とB相信号の入力順に基づいて軸11の回転方向を判定する方向判定部111を備えている。   The encoder input unit 110 receives an origin detection signal, an A phase signal, and a B phase signal output from the rotary encoder 14. The A phase signal is also used as an angle detection signal. The encoder input unit 110 includes a direction determination unit 111 that determines the rotation direction of the shaft 11 based on the input order of the A-phase signal and the B-phase signal.

エンコーダ入力部110は、入力されるパルス信号からカウンタ120を制御する信号を生成し、カウンタ120に出力する。具体的には、回転方向が正転方向であれば角度検出信号毎にカウント値を増加させる信号を出力し、回転方向が反転方向であれば角度検出信号毎にカウント値を減少させる信号を出力する。また、原点検出信号を検出するとカウント値をリセットする信号を出力する。   The encoder input unit 110 generates a signal for controlling the counter 120 from the input pulse signal and outputs the signal to the counter 120. Specifically, if the rotation direction is the forward rotation direction, a signal for increasing the count value is output for each angle detection signal, and if the rotation direction is the reverse direction, a signal for decreasing the count value is output for each angle detection signal. To do. When the origin detection signal is detected, a signal for resetting the count value is output.

カウンタ120は、エンコーダ入力部110が出力する信号に基づいてカウントを行ない、カウント値をデータバッファ150およびコントローラ部160に出力する。すなわち、コントローラ部160には、カウント値が変化したことを示すカウンタパルス信号ではなく、カウント値そのものを出力する。   The counter 120 counts based on the signal output from the encoder input unit 110 and outputs the count value to the data buffer 150 and the controller unit 160. That is, the count value itself is output to the controller unit 160, not the counter pulse signal indicating that the count value has changed.

変位センサ15が出力する変位信号はアンプ16を経由してアナログ入力部130に入力される。アナログ入力部130は、入力された変位信号をAD変換器140に出力する。   The displacement signal output from the displacement sensor 15 is input to the analog input unit 130 via the amplifier 16. The analog input unit 130 outputs the input displacement signal to the AD converter 140.

コントローラ部160は、データ収集モジュール100を制御するブロックであり、本実施形態では、AD変換トリガ生成部161を備えている。AD変換トリガ生成部161は、カウンタ120から入力されるカウント値が所定の条件を満たしている場合に、AD変換器140にAD変換のトリガ信号として機能する変換開始信号を出力する。   The controller unit 160 is a block that controls the data collection module 100, and includes an AD conversion trigger generation unit 161 in the present embodiment. When the count value input from the counter 120 satisfies a predetermined condition, the AD conversion trigger generation unit 161 outputs a conversion start signal that functions as an AD conversion trigger signal to the AD converter 140.

ここで、カウント値が所定の条件を満たす場合とは、カウント値が角度検出信号の分周値に応じた一定間隔の値と一致する場合であるとする。例えば、角度検出信号を4分周して変位信号を記録する場合には、カウント値が4の倍数、すなわち、カウント値の下位2ビットが「00」のときに条件を満たすことになる。また、角度検出信号を2分周して変位信号を記録する場合には、カウント値が2の倍数、すなわち、カウント値の最下位ビットが「0」のときに条件を満たすことになる。   Here, the case where the count value satisfies the predetermined condition is a case where the count value matches a value at a constant interval according to the frequency division value of the angle detection signal. For example, when a displacement signal is recorded by dividing the angle detection signal by 4, the condition is satisfied when the count value is a multiple of 4, that is, when the lower 2 bits of the count value are “00”. When the displacement signal is recorded by dividing the angle detection signal by 2, the condition is satisfied when the count value is a multiple of 2, that is, the least significant bit of the count value is “0”.

AD変換器140は、AD変換トリガ生成部161から変換開始信号が入力されると、アナログ入力部130から入力されたアナログの変位信号をデジタル値の変位データに変換してデータバッファ150に出力する。   When the conversion start signal is input from the AD conversion trigger generation unit 161, the AD converter 140 converts the analog displacement signal input from the analog input unit 130 into digital value displacement data and outputs the digital displacement data to the data buffer 150. .

コントローラ部160は、AD変換器140の変換が終了すると、データバッファ150に保存指令信号を出力する。データバッファ150はこの保存指令信号が入力されると、カウンタ120のカウント値とAD変換器140が出力するデジタル変位データとを関連付けて保存する。コントローラ部160は、モジュール間バスを介して、データバッファ150に保存されたデータを他のモジュールに送信する。   When the conversion of the AD converter 140 is completed, the controller unit 160 outputs a save command signal to the data buffer 150. When this storage command signal is input, the data buffer 150 stores the count value of the counter 120 in association with the digital displacement data output from the AD converter 140. The controller unit 160 transmits the data stored in the data buffer 150 to other modules via the inter-module bus.

次に、本実施形態に係るデータ収集モジュール100の特徴的な動作について図2のフローチャートを参照して説明する。データ収集モジュール100は、角度検出信号に対する分周値の設定をあらかじめ受け付ける(S101)。分周値の設定では、例えば、ユーザから2分周、4分周、8分周等の値を受け付けるようにする。ただし、他の設定等に基づいて分周値を自動的に定めたり、分周値を所定の固定値としておいてもよい。   Next, a characteristic operation of the data collection module 100 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The data collection module 100 receives in advance the setting of the frequency division value for the angle detection signal (S101). In setting the frequency division value, for example, values such as frequency division by 2, frequency division by 4, and frequency division by 8 are received from the user. However, the division value may be automatically determined based on other settings or the division value may be set to a predetermined fixed value.

測定を開始すると、エンコーダ入力部110にロータリーエンコーダ14からの角度検出信号が連続的に入力され、エンコーダ入力部110が回転方向に応じてカウンタ120のカウント値を変化させる(S102)。   When measurement is started, the angle detection signal from the rotary encoder 14 is continuously input to the encoder input unit 110, and the encoder input unit 110 changes the count value of the counter 120 according to the rotation direction (S102).

カウンタ120のカウント値が変化すると、コントローラ部160のAD変換トリガ生成部161に、カウント値が入力される(S103)。   When the count value of the counter 120 changes, the count value is input to the AD conversion trigger generation unit 161 of the controller unit 160 (S103).

AD変換トリガ生成部161は、入力されたカウント値が起動条件を満たすかどうかを判定する(S104)。すなわち、カウント値が分周値に応じた一定間隔の値であるかどうか判定を行なう
そして、入力されたカウント値が起動条件を満たす場合には(S104:Yes)、AD変換トリガ生成部161がAD変換器140に対してAD変換のトリガとなる変換開始信号を出力する(S105)。一方、入力されたカウント値が起動条件を満たさない場合には(S104:No)、AD変換器140に対する変換開始信号の出力は行なわない。
The AD conversion trigger generation unit 161 determines whether the input count value satisfies the activation condition (S104). That is, it is determined whether or not the count value is a constant interval value according to the frequency division value. When the input count value satisfies the activation condition (S104: Yes), the AD conversion trigger generation unit 161 A conversion start signal serving as a trigger for AD conversion is output to the AD converter 140 (S105). On the other hand, when the input count value does not satisfy the activation condition (S104: No), the conversion start signal is not output to the AD converter 140.

データ収集モジュール100は、以上の動作を角度検出信号が入力される度に繰り返す(S102〜)。   The data collection module 100 repeats the above operation every time an angle detection signal is input (S102-).

このような動作を行なうことにより、本実施形態に係るデータ収集モジュール100は、図3に示すように、回転方向が変化しても、例えば、4の倍数となる規則的なカウント値で測定データが記録される。カウント値は、軸11の回転角度と対応しているため、一定間隔の規則的な回転角度における測定データが記録されることになる。   By performing such an operation, the data collection module 100 according to the present embodiment performs measurement data with a regular count value that is a multiple of 4, for example, even if the rotation direction changes, as shown in FIG. Is recorded. Since the count value corresponds to the rotation angle of the shaft 11, measurement data at regular rotation angles at regular intervals is recorded.

なお、本実施形態では、アナログの測定データを1種類としていたが、2種類以上としてもよい。この場合、測定データ毎にアナログ入力部130とAD変換器140を設け、AD変換トリガ生成部161は、各AD変換器140に対して同時に変換開始信号を出力するようにする。   In this embodiment, one type of analog measurement data is used, but two or more types may be used. In this case, an analog input unit 130 and an AD converter 140 are provided for each measurement data, and the AD conversion trigger generation unit 161 outputs a conversion start signal to each AD converter 140 at the same time.

また、データ収集モジュール100は、軸11の回転角度を検出するロータリーエンコーダ14に代えて、測定対象物の位置を検出するリニアエンコーダを用いた場合にも適用することができる。この場合、リニアエンコーダからは、測定対象物の位置が所定距離変化したことを表わす位置検出信号と、方向判定部111が測定対象物の移動方向を判別するための信号と、測定対象物が所定の位置を通過したことを示す原点検出信号とが入力される。   The data collection module 100 can also be applied when a linear encoder that detects the position of the measurement object is used instead of the rotary encoder 14 that detects the rotation angle of the shaft 11. In this case, from the linear encoder, a position detection signal indicating that the position of the measurement object has changed by a predetermined distance, a signal for the direction determination unit 111 to determine the moving direction of the measurement object, and the measurement object are predetermined. An origin detection signal indicating that the position has been passed is input.

エンコーダ入力部110は、移動方向が正方向であれば位置検出信号毎にカウント値を増加させる信号を出力し、移動方向が負方向であれば位置検出信号毎にカウント値を減少させる信号を出力する。また、原点検出信号を検出するとカウント値をリセットする信号を出力する。   The encoder input unit 110 outputs a signal for increasing the count value for each position detection signal if the movement direction is positive, and outputs a signal for decreasing the count value for each position detection signal if the movement direction is negative. To do. When the origin detection signal is detected, a signal for resetting the count value is output.

また、アナログ入力部130には、測定対象物の位置に応じた測定アナログ信号、例えば、上下の変位量等が入力される。他のブロックについては、上述の実施形態と同様とすることができる。   Further, the analog input unit 130 receives a measurement analog signal corresponding to the position of the measurement object, for example, a vertical displacement amount. Other blocks can be the same as in the above-described embodiment.

10…工作機、11…軸、12…軸受け、13…架台、14…ロータリーエンコーダ、15…変位センサ、16…アンプ、100…データ収集モジュール、110…エンコーダ入力部、111…方向判定部、120…カウンタ、130…アナログ入力部、140…AD変換器、150…データバッファ、160…コントローラ部、161…変換トリガ生成部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Machine tool, 11 ... Axis, 12 ... Bearing, 13 ... Mount, 14 ... Rotary encoder, 15 ... Displacement sensor, 16 ... Amplifier, 100 ... Data collection module, 110 ... Encoder input part, 111 ... Direction determination part, 120 ... Counter 130 ... Analog input unit 140 ... AD converter 150 ... Data buffer 160 ... Controller unit 161 ... Conversion trigger generation unit

Claims (4)

正負方向に回転する測定対象物の角度を示す情報と、前記角度に対応する測定データとを関連付けて記録するデータ収集モジュールであって、
カウンタと、
前記測定対象物の回転角度が所定の角度変化したことを示す角度検出信号と前記測定対象物の回転方向を判別するための信号とを入力し、回転方向が正の場合に、前記角度検出信号毎に前記カウンタのカウント値を増加させ、回転方向が負の場合に、前記角度検出信号毎に前記カウンタのカウント値を減少させるエンコーダ入力部と、
前記カウンタのカウント値を入力し、前記カウント値が所定の規則を満たす場合に、前記カウント値と前記測定データとを関連付けて記録するためのトリガ信号を出力するトリガ生成部と、を備えたことを特徴とするデータ収集モジュール。
A data collection module that records information indicating an angle of a measurement object rotating in a positive and negative direction and measurement data corresponding to the angle,
A counter,
An angle detection signal indicating that the rotation angle of the measurement object has changed by a predetermined angle and a signal for determining the rotation direction of the measurement object are input, and when the rotation direction is positive, the angle detection signal An encoder input unit that increases the count value of the counter every time and decreases the count value of the counter for each angle detection signal when the rotation direction is negative;
A trigger generation unit that inputs a count value of the counter and outputs a trigger signal for recording the count value and the measurement data in association with each other when the count value satisfies a predetermined rule; Data collection module characterized by
前記トリガ生成部における所定の規則は、前記カウント値が、あらかじめ設定された前記角度検出信号の分周値に対応した一定間隔の値であることを特徴とする請求項1に記載のデータ収集モジュール。   2. The data collection module according to claim 1, wherein the predetermined rule in the trigger generation unit is that the count value is a constant interval value corresponding to a predetermined frequency division value of the angle detection signal. . 前記トリガ生成部が出力するトリガ信号は、前記角度に対応するアナログの測定データをデジタル変換するためのトリガ信号であることを特徴とする請求項1または2に記載のデータ収集モジュール。   The data collection module according to claim 1 or 2, wherein the trigger signal output from the trigger generation unit is a trigger signal for digitally converting analog measurement data corresponding to the angle. 正負方向に移動する測定対象物の位置を示す情報と、前記位置に対応する測定データとを関連付けて記録するデータ収集モジュールであって、
カウンタと、
前記測定対象物の位置が所定距離変化したことを示す位置検出信号と前記測定対象物の移動方向を判別するための信号とを入力し、移動方向が正の場合に、前記位置検出信号毎に前記カウンタのカウント値を増加させ、移動方向が負の場合に、前記位置検出信号毎に前記カウンタのカウント値を減少させるエンコーダ入力部と、
前記カウンタのカウント値を入力し、前記カウント値が所定の規則を満たす場合に、前記カウント値と前記測定データとを関連付けて記録するためのトリガ信号を出力するトリガ生成部と、を備えたことを特徴とするデータ収集モジュール。
A data collection module that records information indicating the position of the measurement object moving in the positive and negative directions and measurement data corresponding to the position in association with each other,
A counter,
A position detection signal indicating that the position of the measurement object has changed by a predetermined distance and a signal for determining the movement direction of the measurement object are input, and when the movement direction is positive, for each position detection signal An encoder input unit for increasing the count value of the counter and decreasing the count value of the counter for each position detection signal when the moving direction is negative;
A trigger generation unit that inputs a count value of the counter and outputs a trigger signal for recording the count value and the measurement data in association with each other when the count value satisfies a predetermined rule; Data collection module characterized by
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