JP5492061B2 - モータの駆動制御システムおよび駆動制御方法 - Google Patents
モータの駆動制御システムおよび駆動制御方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、位置制御や速度制御を行なうモータの駆動制御に係り、特に、射出成形機の射出軸やプレス機械の加圧スライド駆動などに要求される、高い再現精度での高加減速動作に好適なサーボモータを制御するモータの駆動制御システムに関する。
いわゆる自動機械の位置決め制御システムにおいては、サーボモータに直結された位置検出器から得られる回転子の回転角度位置の検出データに基づいて、位置フィードバック、速度フィードバックによるモータ出力トルクの制御動作が、所定のサンプリング時間間隔ごとに常時行なわれている。この回転角度位置の検出データは、永久磁石式モータにおいて指令どおりのトルクを発生させるために必要な電流位相を決めるためにも必須のデータであり、一サンプリングであってもその値に大きな誤差、例えば転送誤りが発生するとモータの暴走状態にもつながる恐れがある。
近年様々な機械装置において、高速、高精度、高品質な位置制御動作を行なう目的でサーボモータを使用した例が増えてきているが、これらの機械の中には、機械動作の調整のために位置制御動作をさせながら作業者が可動部に接近して確認する場合や、加工など作業の性質上、機構部同士を接触させながら位置制御動作を行なう場合など、位置制御動作の品質の程度によっては、危険な状況を発生させうる場合が多々ある。
これに対する解決策として特許文献1(特開2002-329284号)には、位置検出データをシリアル通信によりサーボ制御装置ならびにホスト制御装置に送信するセンサー装置、即ち、位置検出器(ロータリーエンコーダ)に、位置検出データを所定の誤り確認数値と演算して誤り確認コードを生成する関数演算手段を設け、位置検出データとともに誤り確認コードもサーボ制御装置を介してホスト制御装置へ送信する技術が開示されている。
この技術では、ホスト制御装置にも同様の誤り確認数値と関数演算手段を別個に備えておいて、受信データと誤り確認数値とによる演算により受信側誤り確認コードを生成し、位置検出器から受信した誤り確認コードとの比較により、受信データの誤り有無を検出して、サーボ制御装置を介したデータ転送ミスによる誤動作を防止することができるとしている。また、先行技術文献に記載は無いが、同様の誤り検出機能をサーボ制御装置に備えることも可能である。
この技術においては、通信理論に基づいた効率の良い誤り検出系が構成されるが、その基本的技術思想はゼロではない値の誤り率を前提とした冗長化である。一方前述したようにサーボ駆動機械は単なる情報転送とは異なり、一サンプリングであっても転送誤りが発生すればモータが暴走する可能性もあるので、安全性確保の観点からは不完全なものとなる恐れがある。
また、ホスト制御装置側での別個の関数演算及び比較処理が必要であり、受信データが誤りと判断するまでに一定の処理時間がかかる。一方サーボ制御装置は検出データを元に決められたサンプリング周期で駆動電流を制御しており、前記のように誤り検出から駆動禁止処理が効力を発揮するまでに遅れ時間が存在すれば、高速回転中や、大トルク発生中においては動作遅れが無視できず、危険回避が不十分となる恐れがあった。
また、標準の市販製品化が進んでいる位置検出器に比べて、サーボ制御装置やホスト制御装置は駆動対象機械ごとに設計される場合が多い。このため初めて動作確認を行なう立上確認時点では、誤配線や制御プログラムのバグなど、位置検出器以外の部分の不具合により転送された検出データが誤った値になる可能性の方が大きい。このため製品の新規の立上げや、またはサーボ制御装置やホスト制御装置の変更後の立上げ時に、サーボ制御装置やホスト制御装置が期待された誤り検出ができないまま駆動制御を行う可能性があり、一度も正常運転の実績がないまま暴走により機械破損を起こすなど、トラブルシューティングの困難な事態となる恐れがある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、位置検出データの転送誤りを敏速に検出することにより、初回稼動時から円滑、安全にサーボを停止させるモータの駆動制御システムおよび駆動方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため本発明は、サーボ制御装置と、サーボモータと、サーボモータの位置データを検出してフィードバック信号として前記サーボ制御装置に供給する位置検出部とで構成されるモータの駆動制御システムにおいて、
前記位置検出部は、位置データを検出する検出器と、検出された位置データを前記サーボ制御装置にフィードバック信号として送信するデータ保持部と、前記サーボ制御装置から返信される返信位置データと前記データ保持部の位置データを比較して正誤判定する比較判定部と、判定結果に基く制御信号を出力して前記サーボ制御装置に送信する状態保持部を備え、
前記サーボ制御装置は、速度指令に基づいて前記サーボモータを制御する速度制御部と、前記検出部から位置データを受信し前記速度制御部に供給すると共に前記位置検出部に返信する位置データ受信部と、前記状態保持部からの制御信号を受けてサーボ制御装置に伝送する駆動制御部と、誤判定時の制御信号に基いて前記速度制御部への指令を予め設定された停止指令に切替える指令統制部を備えたことを特徴とする。
前記位置検出部は、位置データを検出する検出器と、検出された位置データを前記サーボ制御装置にフィードバック信号として送信するデータ保持部と、前記サーボ制御装置から返信される返信位置データと前記データ保持部の位置データを比較して正誤判定する比較判定部と、判定結果に基く制御信号を出力して前記サーボ制御装置に送信する状態保持部を備え、
前記サーボ制御装置は、速度指令に基づいて前記サーボモータを制御する速度制御部と、前記検出部から位置データを受信し前記速度制御部に供給すると共に前記位置検出部に返信する位置データ受信部と、前記状態保持部からの制御信号を受けてサーボ制御装置に伝送する駆動制御部と、誤判定時の制御信号に基いて前記速度制御部への指令を予め設定された停止指令に切替える指令統制部を備えたことを特徴とする。
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記サーボ制御装置はさらに、誤判定時の制御信号に基いて、サーボ演算に用いる位置データを前記検出部から受信した位置データから内部演算で算出した推定位置データに切替える位置データ統制部を備えたことを特徴とする。
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記サーボ制御装置は予め登録された減速パターンの停止指令を発生する停止指令発生器を備え、前記指令統制部は誤判定時の制御信号に基いて上記停止指令発生器からの停止指令を前記速度制御部に供給することを特徴とする。
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記検出部の比較判定部は、誤判定の回数を計数するカウンタと、計数値が所定値以上のとき駆動禁止信号を、所定値未満のときデータ無効信号を発生する制御部を備えたことを特徴とする。
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記位置データ統制部は、前記比較判定部のデータ無効信号に基いてサーボ演算に用いる位置データを内部演算で算出した推定位置データに切替えるように構成されたことを特徴とする。
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記指令統制部は駆動禁止信号に基いて、前記指令統制部は前記速度制御部への指令を予め設定された停止指令に切替えることを特徴とする。
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記比較判定部で返信位置データと前記データ保持部の位置データが一致する正判定のとき、前記カウンタの計数値をゼロにリセットすることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するため本発明は、サーボ制御装置と、サーボモータと、サーボモータの位置データを検出する位置検出部を備えて、フィードバック信号として前記サーボ制御装置に送信してサーボ制御するモータの駆動制御方法において、
前記位置検出部は、前記サーボ制御装置に送信された位置データに基いて、サーボ制御装置から返信される返信位置データと前記検出された位置データとを比較して正誤判定して、判定結果に基く制御信号を前記サーボ制御装置に送信し、
前記サーボ制御装置は、誤判定時の制御信号の受信により、予め設定された停止指令に基いてサーボ制御を行うことを特徴とする。
前記位置検出部は、前記サーボ制御装置に送信された位置データに基いて、サーボ制御装置から返信される返信位置データと前記検出された位置データとを比較して正誤判定して、判定結果に基く制御信号を前記サーボ制御装置に送信し、
前記サーボ制御装置は、誤判定時の制御信号の受信により、予め設定された停止指令に基いてサーボ制御を行うことを特徴とする。
また、本発明は、位置検出部に位置データの監視機能をもたせ、位置検出部が保持した最新位置データと、サーボ制御装置から出力させた最新位置データのエコーバック信号とを比較判定して、差異があるときには駆動禁止状態に遷移して、駆動禁止信号をサーボ制御装置に出力する。サーボ制御装置では、駆動禁止信号の入力に基いて駆動禁止状態に遷移して、フィードバック用位置データを最新位置データから推定位置データに切替え、指令信号を運転指令から所定の停止制御指令信号(停止指令)に切替え、速度、トルクがゼロに下がるまでは駆動を継続しながらモータを停止させる。
本発明によれば、位置検出データの転送誤りを迅速に検出後、円滑にかつ安全にサーボ制御を停止させ、サーボ制御装置やホスト制御装置の立上や変更などに際し、初回稼動時から暴走を未然に防止することができる。
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
(実施例1)
図1に本発明の実施例1の機能ブロック図を示す。1は速度制御形サーボ制御装置、2はサーボアンプの電流制御部、3はサーボモータ(回転電機)、4はサーボモータの駆動軸の回転角度を検出する位置検出部を表す。位置検出部4の内部には4つの機能ブロックがあり、5は駆動軸の位置データを検出する検出器、6は検出された最新位置データを保持する位置データ保持部、7は位置データ保持部6の位置データとサーボ制御装置1から返信される後述の返信位置データ(エコーバックデータ)とを比較して正誤を判定する比較判定部、8は比較判定部7から出力される判定に基く制御信号を記憶する状態保持部である。
図1に本発明の実施例1の機能ブロック図を示す。1は速度制御形サーボ制御装置、2はサーボアンプの電流制御部、3はサーボモータ(回転電機)、4はサーボモータの駆動軸の回転角度を検出する位置検出部を表す。位置検出部4の内部には4つの機能ブロックがあり、5は駆動軸の位置データを検出する検出器、6は検出された最新位置データを保持する位置データ保持部、7は位置データ保持部6の位置データとサーボ制御装置1から返信される後述の返信位置データ(エコーバックデータ)とを比較して正誤を判定する比較判定部、8は比較判定部7から出力される判定に基く制御信号を記憶する状態保持部である。
比較判定部7は、位置データ保持部6の位置データと返信位置データが不一致のとき誤判定とし、一致のとき正判定とする。比較判定部7はカウンタ7aと制御部7bを内蔵し、カウンタ7aで誤判定の回数を計数する。制御部7bはカウンタ7aの計数値が所定値(例えば5回)以上のときと、上記計数値が所定値未満のときの判定結果を出力する。また、制御部7bは比較判定部7が正判定をしたときカウンタ7aの計数値をゼロにリセットする。
状態保持部8は判定結果を受け、カウンタ7aの計数値が所定値(例えば5回)を超えたときと計数値が所定値未満のときに対応して、それぞれ誤判定時の制御信号として駆動禁止信号とデータ無効信号を出力しサーボ制御装置1に送信する。
上記位置検出部4の各機能ブロックは、信号線を介して最新位置データ9、最新位置データの返信位置データ(エコーバックデータ)11、制御信号としてのデータ無効信号12、駆動禁止信号39によって、速度制御形サーボ制御装置1と情報交換している。
速度制御形サーボ制御装置1の内部には5つの機能ブロックがある。13は状態保持部8から送信された制御信号を受けてサーボ制御装置1内に伝達する駆動制御部である。駆動制御部13は、データ無効信号12を信号線14に伝達し、駆動禁止信号39を信号線28に伝達する。
15は位置データ統制部で、通常は位置データ受信部10に受信した位置データを速度制御部17に供給してサーボ演算に用いる。信号線14に誤判定時の制御信号(データ無効信号)が伝達されたとき、後述のモータ状態推定器20の内部演算で算出した推定位置データに切替えて速度制御部17に供給する。
上記モータ状態推定器20は、速度制御部17の出力であるトルク指令データ18を入力とし、モータ回転角度位置推定信号21(推定位置データ)を出力とした対象モータ及び負荷の数学モデルであり、モータ及び負荷の制御特性を表すモータ定数その他を予め設定して、プログラミングされる。また、フィードバック用位置データ16と推定位置データ21との差分を減算器22により算出し、この差分をモータ状態修正信号23としてモータ状態推定器20のパラメータ修正を行なうことにより、この推定器の動作上必要ないわゆる「漸近安定性」を確保する。こうして、モータ状態推定器20の出力誤差以内でのモータ駆動制御が継続可能となり、以下の停止処理が円滑に実行可能となる。
24は速度指令統制部(指令統括部)で、通常は外部指令速度信号(外部指令)25によって速度制御部17を制御するが、信号線28に誤判定時の制御信号(駆動禁止信号)が伝達されたとき、予め登録された停止パターンの停止指令速度信号(停止指令)40に切替えて速度制御部17を制御する。上記停止指令速度信号(停止指令)40は、予め停止指令速度信号発生器(停止指令発生器)26に設定記憶されている停止パターンに基いて生成される。
18は速度制御部17から出力されるトルク指令データ、19は電流制御部2の出力でトルク指令データに対応する駆動電流、22は減算器、23はモータ状態推定器20を制御するモータ状態修正信号、27は速度指令統制部24によって信号25と39が切替えられて供給される指令速度信号を示す。38は保安装置で、駆動禁止信号39の発生に伴う非常停止表示を行い、また、サーボ制御装置の非常停止後の再起動のリセットシーケンス(電源再投入しないと解除されない起動許可信号の発生制御など)が内蔵されている。
次に実施例1の動作について図1、図3および図4に基づいて説明する。図1において、検出器5はサーボモータ3の回転軸と連動することにより回転角度の変化もしくは絶対角度を検知可能に設置されている。検出器5は図3のステップ(S)100に示すように予め設定された所定のサンプリング時間間隔、もしくはサーボ制御装置1から送信された最新位置データ要求を受信するたびに、その回転状態を位置データに変換して、最新位置データとして確定する(図3、S101)。位置データ保持部6はこれをサンプルホールドして、次の位置データ確定までの期間における最新位置データとして保持する(S101)。最新位置データは、サーボ制御装置1からの送信要求(図3、S102、図4、S201)により位置検出器5からサーボ制御装置1に送信される(S103、S202)。
サーボ制御装置1では、位置データ受信部10で受信保持された最新位置データ9を位置データ統制部15に取込むと同時に、保持された最新位置データ9をコピーした返信位置データ(エコーバックデータ)11を生成して、位置検出部4に送信する(S104、S203)。位置検出部4ではこの返信位置データ11を比較判定部7に取り込み、返信位置データ11と位置データ保持部6の最新位置データ9との比較を行い、その判定結果を状態保持部8に出力する(S105)。
状態保持部8では、比較の結果両位置データが同じで正常判定の場合(S105、Y)、S106でデータ無効信号と駆動禁止信号を共に出力せず(OFF)、制御部7bがカウンタ7aの計数値をゼロにリセットする。サーボ制御装置1では、データ無効信号OFFと判断し(S204、Y)、サーボ制御に用いる位置データ=検出データ9として(S205)フィードバック演算・制御を行う。なお、並行してモータ状態推定器20では推定演算が行われている(S206)。
比較の結果両位置データが異なる場合(S105、N)、状態保持部8は誤判定の制御信号を出力する。カウンタ7aの計数値が所定値(例えば5回)未満のとき(S108、Y)、状態保持部8はデータ無効信号をセット(ON)して出力してサーボ制御装置1に送信し、制御部7bがカウンタ7aの積算値を1増加させる(S107)。なお、駆動禁止信号はOFFとなっている(S110、S208、Y)。
サーボ制御装置1では、データ無効信号ONと判断し(S204、N)、データ無効信号12が信号線14に伝達されて、位置データ統制部15でサーボ演算に用いる位置信号を位置検出器4からの最新位置データ9ではなく、推定位置データに切替えて(S207)フィードバック演算・制御を行う。また並行してモータ状態推定器20では推定演算が行なわれている(S209)。
上記のように、カウンタ7aの計数値が所定値(例えば5回)未満でデータ無効信号の発生が伴うときは、位置データ保持部6から位置データ受信部10を経由して比較判定部7に至る信号伝送路においての偶発的誤りがデータに影響を与えた場合(単発誤受信)であり、サーボ制御装置1は推定位置データに基づいてサーボ制御を継続する。次の比較で両位置データが一致すると、カウンタ7aの計数値がリセットされ正常動作に戻る。
比較判定部7での比較の結果、両位置データが異なる場合(S105、N)で、カウンタ7aの計数値が所定値(例えば5回)以上のとき(S108、N)、状態保持部8は駆動禁止信号をセット(ON)して出力し、サーボ制御装置1に送信する(S111)。
サーボ制御装置1では、駆動禁止信号ONと判断し(S208、N)、駆動禁止信号39が信号線28に伝達され、速度指令統制部24では、駆動禁止信号39の入力によって、速度指令値27を正常時に使用されている外部指令速度信号(外部指令)25から、予め停止指令速度信号発生器26に記憶してある停止指令速度信号(停止指令)40に切替える。したがって、速度制御部17は駆動停止のサーボ制御を速度、トルクがゼロに下がるまでを行う。通常、停止指令速度信号40には、サーボモータの出力可能トルクからみて制御可能な範囲に対応する減速パターンから生成された信号を用いる。なお、位置データ統制部15でサーボ演算に用いる位置信号として、位置検出器4からの最新位置データ9から、推定位置データに切替えている(S207)。
上記のように、カウンタ7aの計数値が所定値(例えば5回)以上のときは、位置データ保持部6から位置データ受信部10を経由して比較判定部7に至る信号伝送路において、確定的に誤りが発生し、データに影響を与え続けている場合(連続誤受信)であってサーボ動作的には故障と判断され、速度制御部17は推定位置データ21と停止指令速度信号40とに基づいて、駆動停止のサーボ制御を行う。この駆動停止のサーボ制御では、サーボ演算の位置データとして、返信位置データ11ではなくより正しい値が得られる推定位置データ21を用いるので、衝撃のない円滑で安定したサーボ制御がなされる。
以上述べた構成とすることにより、位置検出部4が制御システム内の位置データの健全性を判断してサーボ制御装置1に駆動の許可と禁止の動作がとれる。したがって、サーボ制御装置の立上げや変更に際しての試運転で、検出ソフトの初期不良による誤制御を防止して、不用意な暴走による危険や破損を未然に防止することができる。また、サーボ制御装置の上位に配置されるホスト制御装置(図1には図示せず)の立上や変更に際しても、保全ソフトの初期不良による誤制御を防止して、不用意な暴走による危険や破損を未然に防止して、フェイルセーフな運転が実現できる。また、保全装置38が未完成で、「サーボ制御装置+モータ+検出部」だけの試運転においても、誤制御を防止して、不用意な暴走による危険や破損を未然に防止して、フェイルセーフな運転が実現できる。
また、サーボモータが高速回転で大エネルギーが蓄積されている状態で位置検出部からサーボ制御装置への位置データの伝送に誤りが発生した場合に、予め設定されたパターンで制御された減速作用により運動エネルギーを消費した後に停止できるので、サーボモータの駆動回路の異常昇圧による破損等を防止できる。
加速や減速時の大トルク発生状態で、位置検出部からサーボ制御装置への位置データの伝送誤りが発生した場合、予め設定されたパターンで制御された減速作用により運動エネルギーを消費した後に停止できる。したがって、高加速状態や高減速状態などからの非常停止においても、駆動される機械やこの機械とモータの連結部などに衝撃をきたすことが少ない。
サーボモータの制御を変える過渡状態で位置検出部からサーボ制御装置への位置データの伝送に誤りが発生した場合、予め設定されたパターンで制御された減速作用により運動エネルギーを消費した後に停止できるので、制御が不安定になって危険な状態に移行する可能性を確実に回避できる。
また、暴走検知や暴走防止のために行なうソフトリミットが不要になる。暴走が未然に防げるので、通常動作として最大能力のトルクまで使用でき、機械動作性能を改善できる。
なおここで、サーボ制御装置1や位置検出部4におけるデータ転送に際しては、通常の通信プロトコルにおいて実現されている誤り検出処理が含まれていても構わない。すなわち、最新位置データ9やエコーバックデータ11には、冗長化誤り検出符号が付加された場合も同様の機能が実現できる。この場合、本実施例の特徴をなす技術部分が動作する前の段階において、サーボ制御装置1や位置検出分4がそれぞれ単独動作において、誤りを検出すると同時に、公知の技術により異常処理またはリトライ要求により誤り発生時の必要な処理を実行することも可能である。
(実施例2)
次に、本発明の実施例2について機能ブロック図2に基いて説明する。ここで符号1から27は図1と同じ部分を示しているので説明を省略する。本実施例では、速度制御形サーボ制御装置1が位置制御システムの一部となって、上流側に位置制御装置29が接続されている。すなわち、速度制御装置1と位置制御装置29で、新たなサーボ制御装置が構成され、速度制御装置1は、先の実施例1と同様の動作を行うものである。
次に、本発明の実施例2について機能ブロック図2に基いて説明する。ここで符号1から27は図1と同じ部分を示しているので説明を省略する。本実施例では、速度制御形サーボ制御装置1が位置制御システムの一部となって、上流側に位置制御装置29が接続されている。すなわち、速度制御装置1と位置制御装置29で、新たなサーボ制御装置が構成され、速度制御装置1は、先の実施例1と同様の動作を行うものである。
33は外部指令位置信号、34は停止指令位置信号発生器、41は停止指令位置信号、32は位置指令統制部(指令統制部)、30は駆動禁止制御部、35は位置制御部をそれぞれ示す。本実施例2では、指令として位置指令により制御するものであり、実施例1の速度指令統制部24に代えて位置指令統制部32を設けている。
本実施例2の動作を説明する。サーボ制御装置1の駆動制御部13は、データ無効信号12を受信したとき信号線14に伝達し、駆動禁止信号39を受信したとき信号線28に伝達し、駆動禁止信号39をさらに駆動禁止制御部30に伝達する。駆動禁止信号39を受信したときは、駆動禁止制御部30が駆動禁止状態への遷移を行い、駆動停止制御信号31がオン状態となって、位置指令統制部32に対して駆動停止制御を行なう。
位置指令統制部32では、駆動停止制御信号31が入力されると、位置指令値37を、正常時に使用されている外部指令位置信号(外部指令)33から、予め停止指令位置信号発生器34で生成される停止指令位置信号(停止指令)41に切替えて、位置制御部35で位置制御を継続する。通常、停止指令位置信号41には、サーボモータの出力可能トルクからみて制御可能な範囲に対応する減速波形パターンから生成された信号が用いられる。
以上のべた構成とすることにより、位置制御システムの用途において、先の実施例1と同様に、サーボ制御装置やホスト制御装置の立上や変更に際して、誤った位置データによる駆動制御を防止して、不用意な暴走による危険や破損を未然に防ぐことができる。また、高速回転や高加減速動作からの停止においても、危険な状況の発生を確実に低減できる。
また本実施例においても、サーボ制御装置1や位置検出器4におけるデータ転送に際して通常の通信プロトコルにて実現される誤り検出処理が含まれていても構わない。
このように本発明によれば、出力可能な最大トルクでの加速や減速を常時繰り返しているような応用機械においても、トルク制限機能などによらずとも誤動作による暴走を防止でき、危険な状態の発生を根絶できる。
なお、本実施例では回転型のサーボモータについて記載したが、本構成は一般的なモータにおいても採用可能なものであり、回転モータ3の代わりにリニアモータとし、回転位置の位置検出器5の代わりにリニアスケールとしての組合せなどにも適用可能である。また、対応可能な制御器部分についても、本実施例にあるような位置制御器と速度制御器とで分割された構成に限定されるものではなく、一般的にフィードバック制御器に対して適用可能なものである。
また本実施例では便宜上、関連する部分に通常設けられる他の保安用部品、例えばオーバランスイッチや非常停止ボタン系統などについては省略しているが、本発明はこれらとの併用についても特に問題になることはない。
1…サーボ制御装置、1、29…サーボ制御装置、2…サーボアンプの電流制御部、3…サーボモータ、4…位置検出部、5…検出器、6…位置データ保持部、7…比較判定部、7a…カウンタ、7b…制御部、8…状態保持部、9…最新検出位置データ、10…位置データ保持部、11…位置データのエコーバックデータ(返信位置データ)、12…駆動禁止状態信号、13…駆動禁止制御部、14…データ無効信号線、15…位置データ統制部、16…フィードバック用位置データ、17…速度制御部、18…トルク指令データ、19…トルク指令データに対応する駆動電流、20…モータ状態推定器、21…モータ状態推定位置信号、22…減算器、23…モータ状態修正信号、24…速度指令統制部(指令統制部)、25…外部指令速度信号(外部指令)、26…停止指令速度信号発生器、27…速度指令信号、28…駆動禁止信号線、29…位置制御装置、30…駆動禁止制御部、31…停止制御信号、32…位置指令統制部(指令統制部)、33…外部指令位置信号(外部指令)、34…停止指令位置信号発生器、35…位置制御部、36…フィードバック用位置データ、37…位置指令信号、38…保安装置、39…駆動禁止信号、40…停止指令速度信号(停止指令)、41…停止指令位置信号(停止指令)。
Claims (14)
- サーボ制御装置と、サーボモータと、サーボモータの位置データを検出してフィードバック信号として前記サーボ制御装置に供給する位置検出部とで構成されるモータの駆動制御システムにおいて、
前記位置検出部は、位置データを検出する検出器と、検出された位置データを記憶して前記サーボ制御装置にフィードバック信号として送信するデータ保持部と、前記サーボ制御装置から返信される返信位置データと前記データ保持部の位置データを比較して正誤判定する比較判定部と、判定結果に基く制御信号を出力して前記サーボ制御装置に送信する状態保持部を備え、
前記サーボ制御装置は、外部指令に基づいて前記サーボモータを制御する速度制御部と、前記検出部から位置データを受信し前記速度制御部に供給すると共に前記位置検出部に返信する位置データ受信部と、前記状態保持部からの制御信号を受けてサーボ制御装置に伝送する駆動制御部と、誤判定時の制御信号に基いて前記速度制御部への指令を予め設定された停止指令に切替える指令統制部を備えたことを特徴とするモータの駆動制御システム。 - 請求項1に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記サーボ制御装置はさらに、誤判定時の制御信号に基いて、サーボ演算に用いる位置データを前記検出部から受信した位置データから内部演算で算出した推定位置データに切替える位置データ統制部を備えたことを特徴とするモータの駆動制御システム。
- 請求項1または2に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記サーボ制御装置は予め登録された減速パターンの停止指令を発生する停止指令発生器を備え、前記指令統制部は誤判定時の制御信号に基いて上記停止指令発生器からの停止指令を前記速度制御部に供給することを特徴とするモータの駆動制御システム。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記検出部の比較判定部は、誤判定の回数を計数するカウンタと、計数値が所定値以上のとき駆動禁止信号を、所定値未満のときデータ無効信号をそれぞれ発生する制御部を備えたことを特徴とするモータの駆動制御システム。
- 請求項4に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記位置データ統制部は、前記比較判定部のデータ無効信号に基いてサーボ演算に用いる位置データを内部演算で算出した推定位置データに切替えるように構成されたことを特徴とするモータの駆動制御システム。
- 請求項4または5に記載のモータの駆動制御システムにおいて、指令統制部は駆動禁止信号に基いて、前記速度制御部への指令を予め設定された停止指令に切替えることを特徴とするモータの駆動制御システム。
- 請求項4〜6のいずれかに記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記比較判定部は返信位置データと前記データ保持部の位置データが一致する正判定のとき、前記カウンタの計数値をゼロにリセットすることを特徴とするモータの駆動制御システム。
- サーボ制御装置と、サーボモータと、サーボモータの位置データを検出する位置検出部を備えて、位置データをフィードバック信号として前記サーボ制御装置に送信してサーボ制御するモータの駆動制御方法において、
前記位置検出部は、送信された位置データに基いてサーボ制御装置から返信される返信位置データと前記検出された位置データとを比較して正誤判定して、判定結果に基く制御信号を前記サーボ制御装置に送信し、
前記サーボ制御装置は、誤判定時の制御信号の受信により、予め設定された停止指令に基いてサーボ制御を行うことを特徴とするモータの駆動制御方法。 - 請求項8に記載のモータの駆動制御方法において、前記サーボ制御装置はさらに、誤判定時の制御信号の受信により、サーボ演算に用いる位置データとして内部演算で算出した推定位置データに基いてサーボ制御を行うことを特徴とするモータの駆動制御方法。
- 請求項8に記載のモータの駆動制御方法において、前記サーボ制御装置は誤判定時の制御信号の受信により、予め登録された減速パターンから生成された停止指令に基いてよりを発生する停止指令発生器を備え、前記指令統制部は誤判定時の制御信号に基いてサーボ制御を行うことを特徴とするモータの駆動制御方法。
- 請求項8〜10のいずれかに記載のモータの駆動制御方法において、前記検出部は誤判定の回数を計数し、計数値が所定値以上のとき駆動禁止信号を発生し、所定値未満のときデータ無効信号を発生して前記サーボ制御装置に誤判定時の制御信号として送信することを特徴とするモータの駆動制御方法。
- 請求項11に記載のモータの駆動制御方法において、前記サーボ制御装置はデータ無効信号に基いて、サーボ演算に用いる位置データを内部演算で算出した推定位置データに切替えてサーボ制御することを特徴とするモータの駆動制御方法。
- 請求項11または12に記載のモータの駆動制御方法において、前記サーボ制御装置は駆動禁止信号に基いて、予め設定された停止指令に切替えてサーボ制御することを特徴とするモータの駆動制御方法。
- 請求項11〜13のいずれかに記載のモータの駆動制御方法において、前記位置検出部でサーボモータの位置データと返信位置データとが一致する正判定のとき、誤判定の計数値がゼロにリセットされることを特徴とするモータの駆動制御方法。
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