JP7482361B1 - モータ制御装置およびモータ制御方法 - Google Patents
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
モータを駆動する方法として、モータに取付けられるエンコーダにより検出されたモータの位置、モータの速度とモータに流れる電流の実測値との各種のデータをフィードバックすることにより、モータを駆動するためのPWM(Pulse Width Modulation)指令を用いた制御方法が知られている。このPWM指令はモータに接続されるサーボアンプに送られ、サーボアンプ内のインバータによるスイッチングによりモータに流す電流値が制御されることで、モータが駆動される。
以上の本実施の形態の記載により、下記技術が開示される。
本実施の形態に係るモータ制御装置(例えば、制御装置30)は、モータ(例えば、モータMT)と、モータに供給する駆動電流を制御する電流制御部(例えば、電流制御部335)と、電流制御部と別系統であって、モータに供給される駆動電流を遮断するためのSTO信号を出力する機能安全部(例えば、機能安全部32)と、機能安全部から出力されたSTO信号を受信する判定部(例えば、異常検出部337)と、を備える。判定部は、電流制御部から前記モータに対し送信する電流指令値と前記モータの電流実測値との電流差が第1の閾値以上である電流乖離状態か否かを判定し、電流乖離状態であると判定し、かつSTO信号を受信した場合に、機能安全に関する異常が発生していると判定する。
技術1に記載のモータ制御装置において、機能安全部は、モータに取付けられるエンコーダからモータの位置データを取得し、位置データが示す位置が所定の領域外にある異常位置状態か否かを判定し、異常位置状態であると判定した場合、STO信号を判定部に送信する。
技術1または2に記載のモータ制御装置において、機能安全部は、モータに取付けられるエンコーダからモータの速度データを取得し、速度データが示す速度が異常速度以上である異常速度状態か否かを判定し、異常速度状態であると判定した場合、STO信号を前記判定部に送信する。
技術1から3のいずれか1つに記載のモータ制御装置において、機能安全部は、駆動電流をモータに供給するアンプにSTO信号を出力し、アンプからSTO信号に基づきモータへの前記駆動電流の供給状態を示すSTOフィードバック信号を取得し、STO信号とSTOフィードバック信号とが一致しないアンプ異常状態か否かを判定し、アンプ異常状態であると判定した場合、STO信号を判定部に送信する。
技術1から4のいずれか1つに記載のモータ制御装置において、機能安全部は、STO信号を出力する第1プロセッサと第2プロセッサとを有し、第1プロセッサと第2プロセッサとは互いの処理動作を監視し、処理動作が一致しない場合、STO信号を判定部に送信する。
技術1から5のいずれか1つに記載のモータ制御装置において、機能安全部は、第1プロセッサに入力された第1信号と第2プロセッサに入力された第2信号とが一致しない場合、STO信号を判定部に送信する。
技術1から6のいずれか1つに記載のモータ制御装置において、モータの駆動を制限するブレーキ(例えば、ブレーキBR)と、ブレーキを作動させるブレーキ信号をブレーキに供給し、ブレーキ信号の有無を示すブレーキ状態信号を出力するブレーキ制御部(例えば、ブレーキ制御部331)と、をさらに備え、電流乖離状態であると判定し、かつブレーキ状態信号を受信した場合に、ブレーキに関する異常が発生していると判定する。
技術1から7のいずれか1つに記載のモータ制御装置において、ブレーキ制御部は、ブレーキの作動のオンおよびオフを制御するリレーを有し、リレーにブレーキをオンまたはオフにするリレー制御信号を出力し、リレーからリレーの状態を示すリレーフィードバック信号を取得し、リレー制御信号が示すリレーの状態とリレーフィードバック信号が示すリレーの状態とが一致しない場合、ブレーキに関する異常が発生していると判定する。
技術1から8のいずれか1つに記載のモータ制御装置において、電源電圧の値を取得する電源電圧取得部をさらに備え、判定部は、電流乖離状態であると判定し、かつ電源電圧取得部が取得した電源電圧の値が第2の閾値以上であると判定した場合に、電源電圧に関する異常が発生していると判定する。
技術1から9のいずれか1つに記載のモータ制御装置において、判定部は、機能安全に関する異常が発生している旨の情報を表示デバイス(例えば、表示・操作デバイス11)に表示させる。
技術1から10のいずれか1つに記載のモータ制御装置において、判定部は、電流乖離状態の要因である可能性の高いものから電流乖離状態の要因を判定する。
10 表示装置
11 表示・操作デバイス
12 表示CPU
13 第1のメモリ
35 第2のメモリ
14 第1の通信I/F
36 第2の通信I/F
30 制御装置
31 上位CPU
32 機能安全部
33 モータ制御CPU
34 アンプ
321 第1のCPU
322 第2のCPU
331 ブレーキ制御部
332 位置制御部
333 速度制御部
334 電源部
335 電流制御部
336 処理部
337 異常検出部
3311 制御CPU
3312 リレー
3341 交流電源
3342 ダイオード
3343 コンデンサ
3344 検出部
3351 第1のPI制御部
3352 第2のPI制御部
3353 PWM指令生成部
3354 dq変換部
DT1 第1の電流検出部
DT2 第2の電流検出部
MT モータ
BR ブレーキ
EN エンコーダ
Claims (12)
- モータと、電流制御部と、機能安全部と、判定部と、を備え、
前記電流制御部は、前記モータに供給する駆動電流を制御し、
前記機能安全部は、前記電流制御部と別系統であって、前記駆動電流を遮断するためのSTO信号を出力し、
前記判定部は、
前記機能安全部から出力された前記STO信号を受信し、
前記電流制御部から前記モータに対し送信する電流指令値と前記モータの電流実測値との電流差が第1の閾値以上である電流乖離状態か否かを判定し、
前記電流乖離状態であると判定し、かつ前記STO信号を受信した場合に、機能安全に関する異常が発生していると判定する、
モータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記機能安全部は、
前記モータに取付けられるエンコーダから前記モータの位置データを取得し、前記位置データが示す位置が所定の領域外にある異常位置状態か否かを判定し、
前記異常位置状態であると判定した場合、前記STO信号を前記判定部に送信する、モータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記機能安全部は、
前記モータに取付けられるエンコーダから前記モータの速度データを取得し、前記速度データが示す速度が異常速度以上である異常速度状態か否かを判定し、
前記異常速度状態であると判定した場合、前記STO信号を前記判定部に送信する、モータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記機能安全部は、
前記駆動電流を前記モータに供給するアンプに前記STO信号を出力し、
前記アンプから前記STO信号に基づき前記モータへの前記駆動電流の供給状態を示すSTOフィードバック信号を取得し、
前記STO信号と前記STOフィードバック信号とが一致しないアンプ異常状態か否かを判定し、
前記アンプ異常状態であると判定した場合、前記STO信号を前記判定部に送信する、モータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記機能安全部は、
前記STO信号を出力する第1プロセッサと第2プロセッサとを有し、
前記第1プロセッサと前記第2プロセッサとは互いの処理動作を監視し、
前記処理動作が一致しない場合、前記STO信号を前記判定部に送信する、モータ制御装置。 - 請求項5に記載のモータ制御装置において、
前記機能安全部は、前記第1プロセッサに入力された第1信号と前記第2プロセッサに入力された第2信号とが一致しない場合、前記STO信号を前記判定部に送信する、モータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
ブレーキと、ブレーキ制御部と、をさらに備え、
前記ブレーキは、前記モータの駆動を制限し、
前記ブレーキ制御部は、前記ブレーキを作動させるブレーキ信号を前記ブレーキに供給し、前記ブレーキ信号の有無を示すブレーキ状態信号を出力し、
前記判定部は、前記電流乖離状態であると判定し、かつ前記STO信号を受信せず、かつ前記ブレーキ状態信号を受信した場合に、前記ブレーキに関する異常が発生していると判定する、モータ制御装置。 - 請求項7に記載のモータ制御装置において、
前記ブレーキ制御部は、リレーを有し、
前記リレーは、前記ブレーキの作動のオンおよびオフを制御し、
前記ブレーキ制御部は、前記リレーに前記ブレーキをオンまたはオフにするリレー制御信号を出力し、
前記リレーから前記リレーの状態を示すリレーフィードバック信号を取得し、
前記リレー制御信号が示す前記リレーの状態と前記リレーフィードバック信号が示す前記リレーの状態とが一致しない場合、前記ブレーキに関する異常が発生していると判定する、モータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
電源電圧取得部をさらに備え、
前記電源電圧取得部は、電源電圧の値を取得し、
前記判定部は、前記電流乖離状態であると判定し、かつ前記STO信号を受信せず、かつ前記電源電圧取得部が取得した前記電源電圧の値が第2の閾値以上であると判定した場合に、前記電源電圧に関する異常が発生していると判定する、モータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記判定部は、前記機能安全に関する異常が発生している旨の情報を表示デバイスに表示させる、モータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記判定部は、前記電流乖離状態の要因である可能性の高いものから前記電流乖離状態の要因を判定する、モータ制御装置。 - モータに供給する駆動電流を制御し、
前記モータに供給される前記駆動電流を遮断するためのSTO信号を出力し、
前記STO信号を受信し、
前記モータに対し送信された電流指令値と前記モータの電流実測値との電流差が第1の閾値以上である電流乖離状態か否かを判定し、
前記電流乖離状態であると判定し、かつ前記STO信号を受信した場合、機能安全に関する異常が発生していると判定する、
モータ制御方法。
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