JPH0560571A - Method for detecting abnormality of encoder - Google Patents

Method for detecting abnormality of encoder

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JPH0560571A
JPH0560571A JP3253067A JP25306791A JPH0560571A JP H0560571 A JPH0560571 A JP H0560571A JP 3253067 A JP3253067 A JP 3253067A JP 25306791 A JP25306791 A JP 25306791A JP H0560571 A JPH0560571 A JP H0560571A
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encoder
phase
signal
abnormality
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JP3253067A
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Japanese (ja)
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Satoshi Maruo
聡 丸尾
Hiroyuki Tatsumi
裕之 辰己
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Brother Industries Ltd
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Brother Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To easily detect abnormalities in an encoder when a servo motor and the encoder are used in conjunction with each other by calculating a theoritical pulse counted value during the period of change of polar position level signals if polar position levels stored are changed. CONSTITUTION:An encoder 5 detects the output angle of rotation of a servo motor 1 and the number of pulses generated by the two-phase encoder 5 is counted by a CPU 6 in synchronization with pulses from a fixed-period timer 7 the period of which is shorter than that of polar position level signals from a pole detector 2, and is stored on a RAM 9. Simultaneously polar position levels are stored at every period of abnormality detection. When the polar position levels stored are changed and also when a theoritical pulse counted value which is theoritically calculated during the period of change of independently stored polar position level signal is K, the CPU 6 identifies abnormality of the encoder if the pulse counted value is smaller than 2*K/3 or larger than 3*K/2, and then outputs I encoder abnormality.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンコーダの異常を検
出する方法に関し、更に詳細には、サーボモータの制御
用の相レベル信号を利用して2相エンコーダの信号異常
を検出するエンコーダの異常検出方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of detecting an abnormality of an encoder, and more particularly, an abnormality of an encoder for detecting a signal abnormality of a two-phase encoder by using a phase level signal for controlling a servo motor. It relates to a detection method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、サーボモータの回転軸には、
モータの回転角や回転速度を検出するためのエンコーダ
やレゾルバ等が取り付けられ、その検出出力に基づいて
モータの回転速度等の制御が行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the rotary shaft of a servo motor has been
An encoder, a resolver, etc. for detecting the rotation angle and the rotation speed of the motor are attached, and the rotation speed and the like of the motor are controlled based on the detection output.

【0003】一方、サーボモータの回転力を受けなが
ら、正確な回転角や回転速度を必要とする軸には別のエ
ンコーダが取り付けられ、エンコーダの出力をモータに
フィードバックして所定の回転速度や停止位置等が得ら
れるように速度制御や位置制御が行われている。このよ
うな制御を行っているとき、エンコーダ自体に異常が発
生した場合、モータが暴走する危険やモータの動作が不
安定となる恐れがあった。そのため、従来よりエンコー
ダ信号の異常検出方法がいろいろと考えられている。
On the other hand, another encoder is attached to a shaft that requires an accurate rotation angle and rotation speed while receiving the rotation force of the servo motor, and the output of the encoder is fed back to the motor to give a predetermined rotation speed or stop. Speed control and position control are performed so that the position and the like can be obtained. If an abnormality occurs in the encoder itself during such control, there is a risk that the motor may run out of control or the operation of the motor may become unstable. Therefore, conventionally, various methods for detecting an abnormality in the encoder signal have been considered.

【0004】図10に、従来のエンコーダ信号異常検出
回路の一例を示す。この回路は、A相エンコーダレベル
信号を差動ドライバ11で差動信号A及び非Aとし、そ
れらを別々の回線を使って伝送した後、再び差動レシー
バ12で受信している。異常判定は差動信号A及び非A
をEXOR素子13に入力し、EXOR素子13からの
出力を見ている。正常ならば出力はないはずであり、も
し出力が出ればエラー信号としている。しかしながら、
この検出方法では、断線等の伝送線の異常や伝送線に乗
ってくるノイズを検出できるにすぎず、エンコーダ自体
の異常は検出することができなかった。
FIG. 10 shows an example of a conventional encoder signal abnormality detection circuit. In this circuit, an A-phase encoder level signal is set to a differential signal A and a non-A by a differential driver 11, these are transmitted using separate lines, and then received by a differential receiver 12 again. Abnormality determination is differential signal A and non-A
Is input to the EXOR element 13 and the output from the EXOR element 13 is observed. If it is normal, there should be no output, and if it is output, it is an error signal. However,
This detection method can only detect abnormalities in the transmission line such as disconnection and noise that gets on the transmission line, and cannot detect abnormalities in the encoder itself.

【0005】そこで、エンコーダ自体の異常を検出する
方法としては、絶対位置を示すU,V,W相のレベル信
号と方向および速度を示すA,B相のレベル信号を有す
るエンコーダの異常を検出する方法が、特開昭63−2
84415号公報に記載されている。ここでは、U,
V,W相のレベル信号が同時に同一レベルになったこと
によってU,V,W相の信号異常を判断するロジック回
路と、A,B相のレベル信号の立ち上がり立ち下がりか
ら得られたUP,DNパルスがそれぞれ複数パルス連続
することを検出するヒステリシス回路と、ヒステリシス
回路の出力がU,V,W相の一相の間に発生しないこと
によってA,B相の信号異常を合成するロジック回路と
を用いて、エンコーダの異常を検出している。
Therefore, as a method of detecting the abnormality of the encoder itself, the abnormality of the encoder having the level signals of the U, V and W phases indicating the absolute position and the level signals of the A and B phases indicating the direction and speed is detected. The method is disclosed in JP-A-63-2.
No. 84415. Here, U,
A logic circuit that determines whether the U, V, and W phase signals are abnormal because the V and W phase level signals have the same level at the same time, and the UP and DN obtained from the rising and falling edges of the A and B phase signals. A hysteresis circuit for detecting that each pulse is continuous for a plurality of pulses, and a logic circuit for synthesizing an A, B-phase signal abnormality by the fact that the output of the hysteresis circuit does not occur during one phase of the U, V, W phases. It is used to detect an encoder error.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、上述したように、A相と反転A相の2種類の
信号を伝送させなければならないため、伝送路の数が増
加してしまうという欠点があった。また、伝送路以外で
パルス性ノイズが混入したり、エンコーダ信号そのもの
が欠落したような場合に対処できないという問題点があ
った。また、エンコーダ自体の異常を検出する特開昭6
3−284415号公報に記載の公知技術にあっては、
エンコーダの内部にA,B相を発生させる2相信号発生
器の他に、U,V,W相を発生させる3相発生器を必要
としていた。このため、余分な回転板等を必要とし、コ
ストアップとなっていた。これはモータとしてサーボモ
ータを使用する場合でも同様であった。また、上記公知
技術では、ロジック回路を使用しているため、U,V,
W相とA,B相との関係において、複雑かつ繊細な異常
検出を実施することが困難であった。
However, in the conventional method, as described above, two kinds of signals of the A phase and the inverted A phase must be transmitted, so that the number of transmission lines increases. There was a flaw. In addition, there is a problem that it is not possible to deal with the case where pulse noise is mixed in other than the transmission path or the encoder signal itself is lost. In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. Sho 6-96, which detects an abnormality in the encoder
In the publicly known technique described in JP-A-3-284415,
In addition to the two-phase signal generator for generating the A and B phases inside the encoder, a three-phase generator for generating the U, V and W phases is required. For this reason, an extra rotating plate or the like is required, resulting in an increase in cost. This was the same when a servomotor was used as the motor. Further, in the above-mentioned known technique, since the logic circuit is used, U, V,
In the relationship between the W phase and the A and B phases, it was difficult to perform complicated and delicate abnormality detection.

【0007】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、サーボモータとエンコーダとを
組み合わせて使用する場合に、エンコーダの異常を検出
する簡便な方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a simple method for detecting an abnormality of an encoder when a servo motor and an encoder are used in combination. I am trying.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のエンコーダの異常検出方法は、極位置を検
出し、複数の極位置レベル信号を出力する極検出器を有
するサーボモータの出力回転角度を検出するエンコーダ
の異常を検出する方法であって、エンコーダがサーボモ
ータの出力回転角度を短周期で検出するA,B相パルス
を発生させ、極位置レベル信号の周期よりも短い所定の
異常検出周期毎にパルスを計数し、計数したパルス数を
パルス計数値として記憶し、異常検出周期毎に極位置レ
ベルを記憶し、記憶している極位置レベルに変化があっ
た場合であって、かつ極位置レベル信号の変化周期の間
に理論的に計算される理論パルス計数値をKとしたとき
に、パルス計数値が2*K/3より小さい値であるか、
若しくは、3*K/2より大きい値であるときに、エン
コーダが異常であることを検出し、エンコーダ異常信号
を出力する。
In order to achieve this object, an encoder abnormality detecting method of the present invention is directed to a servomotor having a pole detector for detecting a pole position and outputting a plurality of pole position level signals. A method of detecting an abnormality of an encoder for detecting an output rotation angle, wherein the encoder generates A and B phase pulses for detecting the output rotation angle of a servo motor in a short cycle, and a predetermined cycle shorter than the cycle of the pole position level signal. The number of pulses is counted for each abnormality detection cycle, the counted number of pulses is stored as a pulse count value, the pole position level is stored for each abnormality detection cycle, and there is a change in the stored pole position level. And the theoretical pulse count value theoretically calculated during the changing period of the pole position level signal is K, whether the pulse count value is smaller than 2 * K / 3,
Alternatively, when the value is larger than 3 * K / 2, it is detected that the encoder is abnormal and an encoder abnormality signal is output.

【0009】[0009]

【作用】上記の手段よりなる本発明のエンコーダの異常
検出方法において、サーボモータの極検出器は、モータ
の極位置を検出し、複数の極位置レベル信号を出力す
る。エンコータ゛は、サーボモータの出力回転角度を検
出するものであって、サーボモータの出力回転角度を短
周期で検出して出力パルスを出力する。計数装置は、極
位置レベル信号の周期よりも短い所定の異常検出周期毎
にパルスを計数する。制御装置は、計数したパルス数を
パルス計数値として記憶し、また、異常検出周期毎に極
位置レベルを記憶する。制御装置は、記憶している極位
置レベルに変化があった場合であって、かつ別に記憶し
ている極位置レベル信号の変化周期の間に理論的に計算
される理論パルス計数値をKとしたときに、パルス計数
値が2*K/3より小さい値であるか、若しくは、
3*K/2より大きい値であるときに、エンコーダが異
常であることを検出し、エンコーダ異常信号を出力す
る。
In the encoder abnormality detecting method of the present invention comprising the above means, the pole detector of the servomotor detects the pole position of the motor and outputs a plurality of pole position level signals. The encoder detects the output rotation angle of the servo motor, detects the output rotation angle of the servo motor in a short cycle, and outputs an output pulse. The counting device counts the pulses at every predetermined abnormality detection period that is shorter than the period of the pole position level signal. The control device stores the counted number of pulses as a pulse count value, and also stores the pole position level for each abnormality detection cycle. The control device sets the theoretical pulse count value theoretically calculated during a change cycle of the pole position level signal stored separately when there is a change in the stored pole position level as K. When the pulse count value is less than 2 * K / 3, or
When the value is larger than 3 * K / 2, it is detected that the encoder is abnormal and an encoder abnormality signal is output.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例であるエ
ンコーダの異常検出方法を図面を参照して説明する。図
1に、本発明の一実施例であるエンコーダの異常検出方
法に使用される機器の構成をブロック図で示す。2相エ
ンコーダ5は、A相レベル信号を発生させるAチャネル
及びB相レベル信号を発生させるBチャネルのスリット
及びスリットを読みとる光電素子より構成されている。
A相、B相レベル信号は、90度位相差のあるパルス信
号である。この位相差を利用して2相エンコーダ3の回
転方向が検出される。その詳細については後述する。2
相エンコーダ3からA相及びB相のレベル信号のパルス
をカウントした値を出力するカウンタ値信号線がcpu
6に接続している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An encoder abnormality detecting method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of equipment used in an encoder abnormality detection method according to an embodiment of the present invention. The two-phase encoder 5 is composed of slits of an A channel that generates an A phase level signal and a B channel that generates a B phase level signal, and a photoelectric element that reads the slits.
The A phase and B phase level signals are pulse signals having a 90-degree phase difference. The rotation direction of the two-phase encoder 3 is detected by using this phase difference. The details will be described later. Two
The counter value signal line for outputting the value obtained by counting the pulses of the A-phase and B-phase level signals from the phase encoder 3 is cpu.
Connected to 6.

【0011】ACサーボモータ1の極検出器2のU相レ
ベル信号、V相レベル信号、W相レベル信号の各々の信
号線が状態入力ポート4に接続している。ここで、U,
V,W相は、交流モータの通常の3相巻線の極位置を検
出している出力であり、図2に示すような波形となって
いる。状態入力ポート4は、U,V,W相レベル信号を
cpu6が読みとるためのポートである。エンコーダ5
とcpu6とが接続されている。cpu6には、一定周
期タイマ7,ROM8,RAM9が接続されている。c
pu6は、一定周期タイマ7で発生するパルスに同期し
て、2相エンコーダ5で発生しているパルスの数を計数
し、接続されているRAM9に計数したパルス数を記憶
する。R0M8は、以下に説明するエンコーダの異常検
出方法のプログラム等を記憶している。
The signal lines of the U-phase level signal, the V-phase level signal and the W-phase level signal of the pole detector 2 of the AC servomotor 1 are connected to the status input port 4. Where U,
The V and W phases are outputs that detect the pole positions of the normal three-phase windings of the AC motor, and have waveforms as shown in FIG. The state input port 4 is a port for the cpu 6 to read the U, V and W phase level signals. Encoder 5
And cpu6 are connected. The cpu 6 is connected with a constant cycle timer 7, a ROM 8 and a RAM 9. c
The pu 6 counts the number of pulses generated by the two-phase encoder 5 in synchronization with the pulse generated by the constant period timer 7, and stores the counted number of pulses in the connected RAM 9. The R0M8 stores a program for an encoder abnormality detection method described below and the like.

【0012】次に、上記構成を有するエンコーダの異常
検出装置の作用について説明する。図2に信号発生のタ
イミングチャートを示す。また、図3に異常検出に関す
る制御のフローチャートを示す。ACサーボモータ1
が、2相エンコーダ3のカウンタ値が増加する方向に回
転している場合を考える。
Next, the operation of the encoder abnormality detecting device having the above configuration will be described. FIG. 2 shows a timing chart of signal generation. Further, FIG. 3 shows a flowchart of control relating to abnormality detection. AC servo motor 1
However, consider the case where the two-phase encoder 3 is rotating in the direction in which the counter value increases.

【0013】はじめに、2相エンコーダ3のカウンタ値
の計数方法について説明する。
First, a method of counting the counter value of the two-phase encoder 3 will be described.

【表1】 表1にまとめたように、A相信号が「High」でかつ
B相信号が「立ち上がり」のとき、またはA相信号が
「立ち下がり」でかつB相信号が「High」のとき、
またはA相信号が「Low」でかつB相信号が「立ち下
がり」のとき、またはA相信号が「立ち上がり」でかつ
B相信号が「Low」のときは、カウンタ値が1プラス
される。A相信号が「Low」でかつB相信号が「立ち
上がり」のとき、またはA相信号が「立ち上がり」でか
つB相信号が「High」のとき、またはA相信号が
「High」でかつB相信号が「立ち下がり」のとき、
またはA相信号が「立ち下がり」でかつB相信号が「L
ow」のときは、カウンタ値が1マイナスされる。
[Table 1] As summarized in Table 1, when the A-phase signal is “High” and the B-phase signal is “rising”, or when the A-phase signal is “falling” and the B-phase signal is “High”,
Alternatively, when the A-phase signal is “Low” and the B-phase signal is “falling”, or when the A-phase signal is “rising” and the B-phase signal is “Low”, the counter value is incremented by 1. When the A-phase signal is "Low" and the B-phase signal is "rising", or when the A-phase signal is "rising" and the B-phase signal is "High", or when the A-phase signal is "High" and B When the phase signal is "falling",
Or the A phase signal is "falling" and the B phase signal is "L"
When it is “ow”, the counter value is decremented by 1.

【0014】このように計算すると、2相エンコーダ3
が図5に示すA,B相信号を出すように回転している場
合、カウンタ値は回転角度に比例して増加していく。2
相エンコーダ3が逆に回転した場合、A,B相信号は図
6に示すようになり、カウンタ値は回転角度に比例して
減少していく。
When calculated in this way, the two-phase encoder 3
When rotating so as to output the A and B phase signals shown in FIG. 5, the counter value increases in proportion to the rotation angle. Two
When the phase encoder 3 rotates in the opposite direction, the A and B phase signals become as shown in FIG. 6, and the counter value decreases in proportion to the rotation angle.

【0015】次に、ACサーボモータ1が回転した場合
のU,V,W相信号の変化とカウンタ値との関係を説明
する。ACサーボモータ1が回転すると、U,V,W相
レベル信号は図2に示すように変化する。U,V,W相
レベル信号のレベルの組合せは、図中、a,b,c,
d,e,fで示す6つの状態である。U,V,W信号レ
ベルは、この組合せを繰り返している。その間、cpu
6は、一定周期タイマ7からの信号により、U,V,W
相の信号レベルの検査とカウンタ値の読み込みとを周期
的に実行している。一定周期タイマ7からの信号が発生
した時刻をt1〜t6とする。ここで、t2−t1は一
定周期T2であり、T1と比べて十分に小さい値であ
る。
Next, the relationship between changes in the U, V and W phase signals and the counter value when the AC servomotor 1 rotates will be described. When the AC servomotor 1 rotates, the U, V, W phase level signals change as shown in FIG. The combinations of the levels of the U, V, and W phase level signals are a, b, c, and
There are six states indicated by d, e, and f. The U, V, W signal levels repeat this combination. Meanwhile, cpu
6 is U, V, W by the signal from the constant period timer 7.
The inspection of the signal level of the phase and the reading of the counter value are periodically executed. The times at which the signal from the constant cycle timer 7 is generated are t1 to t6. Here, t2-t1 is the constant period T2, which is a value sufficiently smaller than T1.

【0016】一方、U相信号レベルは、サーボモータの
極位置を表わすものであり、サーボモータの構造により
決定されるものである。そして、エンコーダ自体も、円
盤の周囲に穿設されたAチャネル、Bチャネルを読みと
るものであり、エンコーダの構造により決定されるもの
である。従って、一定周期T1間におけるカウンタ値の
変化量は、本来、常に一定の値となるはずである。そし
て、その値は、2相エンコーダ3の1回転当りのエンコ
ーダパルス数と、U相レベル信号の1回転当りの周波数
等からあらかじめ求めることができる。そのようにして
求めた値を理論値をKとする。
On the other hand, the U-phase signal level represents the pole position of the servo motor and is determined by the structure of the servo motor. The encoder itself reads the A channel and the B channel formed around the disk, and is determined by the structure of the encoder. Therefore, the amount of change in the counter value during the constant period T1 should always be a constant value. Then, the value can be obtained in advance from the number of encoder pulses per rotation of the two-phase encoder 3, the frequency per rotation of the U-phase level signal, and the like. The theoretical value is the value thus obtained.

【0017】次に異常検出の方法を図3のフローチャー
トを用いて説明する。時刻t5において、cpu6は次
の処理を行う。まず、U,V,W相の信号レベルを読み
とる(S1)。そして、その信号レベルを前回t4のと
きに読みとった信号レベルと比較する(S2)。ここで
は信号レベルは変化していないので、エンコーダの異常
検出は行わず、U,V,W相の信号レベルを記憶する
(S8)。
Next, a method of detecting an abnormality will be described with reference to the flowchart of FIG. At time t5, cpu6 performs the following processing. First, the signal levels of the U, V and W phases are read (S1). Then, the signal level is compared with the signal level read at the previous time t4 (S2). Since the signal level has not changed here, the abnormality detection of the encoder is not performed and the signal levels of the U, V and W phases are stored (S8).

【0018】時刻t6において、cpu6はまずU,
V,W相の信号レベルを読みとる(S1)。そして、前
回時刻t5における信号レベルと比較する(S2)。今
回は、信号レベルが変化しているので、cpu6はモー
タが回転したことを認識する。t6ではV相の信号レベ
ルが変化しているので、V相を今回変化した相として記
憶する(S3)。
At time t6, cpu6 is first U,
The signal levels of the V and W phases are read (S1). Then, the signal level at the previous time t5 is compared (S2). Since the signal level has changed this time, the cpu 6 recognizes that the motor has rotated. Since the signal level of the V phase has changed at t6, the V phase is stored as the changed phase this time (S3).

【0019】次に2相カウンタ3のカウンタ値を読みと
り、前回読みとった時刻t4のときのカウンタ値との差
をTとする(S4)。このTの値が2*K/3よりも小
さいか、または3*K/2よりも大きい場合であって、
今回変化した相が前回変化した相と異なるときに、エン
コーダの異常を判定し(S6)、異常信号を出力する
(S10)。相の変化を異常判断に追加している理由に
ついては後述する。時刻t6の場合は、時刻t4で変化
したW相と異なるV相が変化しているので、Tの値が2
*K/3よりも小さいか、または3*K/2よりも大き
い場合は、エンコーダの異常が検出される。
Next, the counter value of the two-phase counter 3 is read, and the difference from the counter value at the time t4 read last time is set to T (S4). When the value of T is smaller than 2 * K / 3 or larger than 3 * K / 2,
When the phase changed this time is different from the phase changed last time, an abnormality of the encoder is determined (S6) and an abnormality signal is output (S10). The reason why the phase change is added to the abnormality determination will be described later. At time t6, the value of T is 2 because the V phase different from the W phase changed at time t4 is changing.
If it is smaller than * K / 3 or larger than 3 * K / 2, an encoder abnormality is detected.

【0020】次に、T1の間に発生する理論的カウンタ
値Kと実際に計数したカウンタ値Tとの関係を説明す
る。異常検出周期T2は、U,V,W相の変化周期T1
よりも十分短くなくてはならず、少なくとも、T2<T
1/2である必要がある。まず、 n*T2<T1<(n+1)*T2 (n>2またはn=2) 式1 のときを考える。式1は、 T1/(n+1)<T2<T1/n (n>2またはn=2) 式2 とも変形できる。図11にT1,T2等の関係を示す。
T1はU,V,W相の変化周期であり、T2は異常検出
周期すなわち一定周期タイマ7より出力される信号の周
期であり、T5はU,V,W相の信号レベル変化の認識
間隔である。
Next, the relationship between the theoretical counter value K generated during T1 and the actually counted counter value T will be described. The abnormality detection cycle T2 is the change cycle T1 of the U, V, and W phases.
Must be sufficiently shorter than at least T2 <T
Must be 1/2. First, consider the case of n * T2 <T1 <(n + 1) * T2 (n> 2 or n = 2) Expression 1. Expression 1 can be transformed into Expression 2 as follows: T1 / (n + 1) <T2 <T1 / n (n> 2 or n = 2). FIG. 11 shows the relationship between T1 and T2.
T1 is the change cycle of the U, V, W phases, T2 is the abnormality detection cycle, that is, the cycle of the signal output from the constant cycle timer 7, and T5 is the recognition interval of the signal level change of the U, V, W phases. is there.

【0021】mはT1の間に、一定周期タイマ7の出力
に応じて図3のフローチャートで示す検査を行う回数で
ある。mは、T2<T3+T4<2*T2のときm=n
−1となり、T3+T4<T2のときm=nとなる。m
=n−1のとき、T5=nT2となり、これを式2に代
入して、 n*T1/(n+1)<nT2<n*T1/n n*T1/(n+1)<T5<T1 式3 m=nのとき、T5=(n+1)T2となり、これを式
2に代入して、 (n+1)*T1/(n+1)<(n+1)*T2<(n+1)*T1/n T1<T5<(n+1)*T1/n 式4 式3および式4より、T5の取りうる値は、 n*T1/(n+1)<T5<(n+1)*T1/n ここで、n>2またはn=2
M is the number of times of performing the inspection shown in the flowchart of FIG. 3 according to the output of the constant period timer 7 during T1. m = n when T2 <T3 + T4 <2 * T2
−1, and when T3 + T4 <T2, m = n. m
= N−1, T5 = nT2, which is substituted into Equation 2 to obtain n * T1 / (n + 1) <nT2 <n * T1 / n n * T1 / (n + 1) <T5 <T1 Equation 3 m = N, T5 = (n + 1) T2, which is substituted into Equation 2 to obtain (n + 1) * T1 / (n + 1) <(n + 1) * T2 <(n + 1) * T1 / n T1 <T5 <( n + 1) * T1 / n Equation 4 From Equation 3 and Equation 4, the possible values of T5 are: n * T1 / (n + 1) <T5 <(n + 1) * T1 / n where n> 2 or n = 2

【0022】n*T1/(n+1)の最小値、(n+
1)*T1/nの最大値は、各々nが2のときであり、
T5はT1中に何回割り込むとしても、 2*T/3<T5<3*T1/2 式5 となる。一定速度ならば、T5の間のカウンタ値の変化
は、T1中のカウンタ値の理論的変化量をKとすると、 2*K/3<(T5中の変化量)<3*K/2 となる。これがモータが最高速度の場合であり、速度が
低い場合は、T1中の割り込みの回数が増えるので、T
1=T5に近づいていき、式5から外れることはない。
よって、2相エンコーダ3が正常ならば、 2*K/3<T<3*K/2 となる。絶対値で考えれば、モータの回転が正逆どちら
でもよい。
The minimum value of n * T1 / (n + 1), (n +
1) The maximum value of * T1 / n is when n is 2,
T5 becomes 2 * T / 3 <T5 <3 * T1 / 2 Equation 5 no matter how many times T5 is interrupted. At a constant speed, the change of the counter value during T5 is 2 * K / 3 <(change amount during T5) <3 * K / 2, where K is the theoretical change amount of the counter value during T1. Become. This is the case when the motor is at maximum speed, and when the speed is low, the number of interrupts during T1 increases, so T
1 = T5 is approached and does not deviate from Equation 5.
Therefore, if the two-phase encoder 3 is normal, 2 * K / 3 <T <3 * K / 2. Considering the absolute value, the rotation of the motor may be either forward or reverse.

【0023】次に2相エンコーダ3に異常が発生してい
る場合について説明する。例えば、A相信号、B相信号
のうちの一方か、または両方ともがあるレベルで固定し
てしまった場合を考える。その場合、図7,8,9に各
々示すようにカウンタ値は0,1,−1のいずれかの値
をとる。従って、2*K/3>Tとなり、異常と判断さ
れる。従って、断線等でエンコーダが動かない場合でも
本発明の方法によれば異常を検出することができる。
Next, the case where the two-phase encoder 3 is abnormal will be described. For example, consider a case where one or both of the A-phase signal and the B-phase signal are fixed at a certain level. In that case, the counter value takes any one of 0, 1 and -1, as shown in FIGS. Therefore, 2 * K / 3> T, and it is determined to be abnormal. Therefore, even if the encoder does not move due to disconnection or the like, the method of the present invention can detect an abnormality.

【0024】モータが反転した場合、図4に示すような
出力となる。この場合、時刻t2と時刻t3との間で
U,V,W相が変化しているが、モータが反転している
だけなので、時刻t2と時刻t3との間で、カウンタ値
の変化Tが、2*K/3>Tとなっている可能性があ
る。この場合の誤判定を防止するために、前回変化した
レベル信号の相と今回変化したレベル信号の相が同じ場
合は、カウンタ値の変化Tが、2*K/3>Tとなって
いても、正常であると判断している(S6)。
When the motor reverses, the output is as shown in FIG. In this case, the U, V, and W phases are changed between time t2 and time t3, but the motor is only reversed, so that the change T in the counter value is changed between time t2 and time t3. There is a possibility that 2 * K / 3> T. In order to prevent erroneous determination in this case, when the phase of the level signal changed last time and the phase of the level signal changed this time are the same, even if the change T of the counter value is 2 * K / 3> T. , It is determined to be normal (S6).

【0025】本実施例ではACサーボモータについて説
明したが、本発明は、モータ軸の回転位置を検出する手
段を有するモータ、例えば、可変リアクタンスモータに
も適用できる。
Although the AC servomotor has been described in this embodiment, the present invention can be applied to a motor having means for detecting the rotational position of the motor shaft, for example, a variable reactance motor.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のエンコーダの異常検出方法によれば、サーボモー
タの極検出器の相レベル信号を利用しかつカウンタ値の
変化を理論値と比較して異常を判断しているので、エン
コーダ自体の異常を検出できモータの暴走等を防止する
ことができる。
As is apparent from the above description, according to the abnormality detecting method of the encoder of the present invention, the phase level signal of the pole detector of the servo motor is used and the change of the counter value is compared with the theoretical value. Since the abnormality is determined by detecting the abnormality of the encoder itself, it is possible to prevent the motor from running out of control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を具体化した一実施例を実施するために
用いる装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus used for carrying out an embodiment embodying the present invention.

【図2】各種信号のタイミングを示すタイミングチャー
トである。
FIG. 2 is a timing chart showing timings of various signals.

【図3】本発明を具体化した一実施例である異常検出方
法の手順を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of an abnormality detection method that is an embodiment of the present invention.

【図4】サーボモータが途中で反転した場合の各種信号
のタイミングを示すタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing timings of various signals when the servo motor is reversed in the middle.

【図5】サーボモータが正回転しているときのカウンタ
を示す信号図である。
FIG. 5 is a signal diagram showing a counter when the servomotor is rotating normally.

【図6】サーボモータが逆回転しているときのカウンタ
を示す信号図である。
FIG. 6 is a signal diagram showing a counter when the servo motor is rotating in the reverse direction.

【図7】A,B相信号が共に断線したときの状態を示す
信号図である。
FIG. 7 is a signal diagram showing a state when the A and B phase signals are both disconnected.

【図8】B相信号が断線したときの状態を示す信号図で
ある。
FIG. 8 is a signal diagram showing a state when the B-phase signal is disconnected.

【図9】A相信号が断線したときの状態を示す信号図で
ある。
FIG. 9 is a signal diagram showing a state when the A-phase signal is disconnected.

【図10】従来の異常検出装置の構成を示すブロック図
である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional abnormality detection device.

【図11】異常検出の周期の関係を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a relationship between abnormality detection cycles.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サーボモータ 2 極検出器 4 状態入力ポート 5 2相エンコーダ 6 cpu 7 一定周期タイマ 8 ROM 9 RAM 1 Servo motor 2 Poles detector 4 State input port 5 Two-phase encoder 6 cpu 7 Constant period timer 8 ROM 9 RAM

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 極位置を検出し、複数の極位置レベル信
号を出力する極検出器を有するサーボモータの出力回転
角度を検出するエンコーダの異常を検出する方法におい
て、 前記エンコーダがサーボモータの出力回転角度を短周期
で検出するA,B相パルスを発生させ、前記極位置レベ
ル信号の周期よりも短い所定の異常検出周期毎に前記パ
ルスを計数し、計数したパルス数をパルス計数値として
記憶し、 前記異常検出周期毎に前記極位置レベルを記憶し、 前記記憶している極位置レベルに変化があった場合であ
って、かつ前記極位置レベル信号の変化周期の間に理論
的に計算される理論パルス計数値をKとしたときに、前
記パルス計数値が2*K/3より小さい値であるか、若
しくは、3*K/2より大きい値であるときに、 前記エンコーダが異常であることを検出し、 エンコーダ異常信号を出力することを特徴とするエンコ
ーダの異常検出方法。
1. A method for detecting an abnormality of an encoder for detecting an output rotation angle of a servo motor having a pole detector for detecting a pole position and outputting a plurality of pole position level signals, wherein the encoder outputs the servo motor. A- and B-phase pulses for detecting the rotation angle in a short cycle are generated, the pulse is counted in each predetermined abnormality detection cycle shorter than the cycle of the pole position level signal, and the counted number of pulses is stored as a pulse count value. Then, the pole position level is stored for each abnormality detection cycle, and when the stored pole position level is changed, and theoretically calculated during the change cycle of the pole position level signal. When the theoretical pulse count value is K, the pulse count value is smaller than 2 * K / 3 or larger than 3 * K / 2. It detects that it is abnormal, the abnormality detection method of an encoder and outputting an encoder error signal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001336951A (en) * 2000-05-29 2001-12-07 Shinko Electric Co Ltd Rotational position detecting apparatus and method
JP2004045286A (en) * 2002-07-12 2004-02-12 Denso Corp Method of correcting resolver
JP2008187770A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Hitachi Ltd Motor position controller

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