JPS63198814A - 速度、位置、回転方向検出方法 - Google Patents
速度、位置、回転方向検出方法Info
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- JPS63198814A JPS63198814A JP2989887A JP2989887A JPS63198814A JP S63198814 A JPS63198814 A JP S63198814A JP 2989887 A JP2989887 A JP 2989887A JP 2989887 A JP2989887 A JP 2989887A JP S63198814 A JPS63198814 A JP S63198814A
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- Japan
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- programmable
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は回転体の速度、位置、回転方向の検出方法に関
し、特にデジタル処理にて行う検出方法に関する。
し、特にデジタル処理にて行う検出方法に関する。
（従来技術）
第２図に、電動機の速度制御をデジタル方式で行う従来
例を示す。
例を示す。
図において、１はマ・イクロコンピューター及びマイク
ロコンピュータ−周辺機器との同期をとる為のクロック
発生器、２はマイクロコンピュータ−１３はプログラム
を記憶し７ているＲＯＭ、・１はマイクロコンピュータ
−２とマイク１ココンピユーター周辺機器のデーターや
アドレスをやりとりする為のデータ・アドレスバス、６
は電動機９の回転方向、動作、停！ヒの指令を出す為の
プログラマブル・インターフェースで、マイクロコンピ
ュータ−２と外部取付は装置とのデーターのやりとりを
行うものである。８は電動機９へ供給する電力を発生す
る駆動回路、９は制御される電動機、１０は電動機の回
転速度に比例してパルスを出力するインクリメンタル式
エンコーダー（以下エンコーダーと記す）、１１はエン
コーダーからのパルス出力Ａ相（以下ＯＡと記す）、２
はパルス出力Ｂ相（以下ＯＢと記す）であり、ＯＡ、Ｏ
Ｂの説明は後に第３図に基づき説明する。破線１３は電
動機を制御する為の処理を行うプログラム演算処理部で
ある。また、電動機の回転方向を判別する為の回転方向
判別回路１５、電動機の移動量を計数する位置計数回路
１６、電動機の回転速度を検出する速度検出回路１７、
ＰＷＭ駆動を行う為のデユーティ−出力発生回路１４が
それぞれロジックにて構成されている。
ロコンピュータ−周辺機器との同期をとる為のクロック
発生器、２はマイクロコンピュータ−１３はプログラム
を記憶し７ているＲＯＭ、・１はマイクロコンピュータ
−２とマイク１ココンピユーター周辺機器のデーターや
アドレスをやりとりする為のデータ・アドレスバス、６
は電動機９の回転方向、動作、停！ヒの指令を出す為の
プログラマブル・インターフェースで、マイクロコンピ
ュータ−２と外部取付は装置とのデーターのやりとりを
行うものである。８は電動機９へ供給する電力を発生す
る駆動回路、９は制御される電動機、１０は電動機の回
転速度に比例してパルスを出力するインクリメンタル式
エンコーダー（以下エンコーダーと記す）、１１はエン
コーダーからのパルス出力Ａ相（以下ＯＡと記す）、２
はパルス出力Ｂ相（以下ＯＢと記す）であり、ＯＡ、Ｏ
Ｂの説明は後に第３図に基づき説明する。破線１３は電
動機を制御する為の処理を行うプログラム演算処理部で
ある。また、電動機の回転方向を判別する為の回転方向
判別回路１５、電動機の移動量を計数する位置計数回路
１６、電動機の回転速度を検出する速度検出回路１７、
ＰＷＭ駆動を行う為のデユーティ−出力発生回路１４が
それぞれロジックにて構成されている。
そして従来例では、この回転方向判別回路Ｉ５をフリッ
プフロップにて構成すると共に位置計数回路１６をアッ
プダウン・カウンターにて構成し、さらに速度検出回路
１７をＦ／Ｖ変換器、Ａ／Ｄコンバーターで構成してい
る。
プフロップにて構成すると共に位置計数回路１６をアッ
プダウン・カウンターにて構成し、さらに速度検出回路
１７をＦ／Ｖ変換器、Ａ／Ｄコンバーターで構成してい
る。
この様に従来、上記の回路はロジック構成となっていた
ため、回路が複雑になるという欠点があつた。
ため、回路が複雑になるという欠点があつた。
また、Ｆ／Ｖ変換器や、他の速度検出方法では、ある時
間内に、エンコーダーパルスが何個あるかを検出する為
、速度検出の処理時間が長いという欠点もあった。
間内に、エンコーダーパルスが何個あるかを検出する為
、速度検出の処理時間が長いという欠点もあった。
（目的）
本発明はこの様な背景に基づいてなされたものであり、
ロジックで構成していた、回転方向判別回路、位置計数
回路、速度検出回路を削除し、かつエンコーダー出力パ
ルス０８１周期の時間計測を精咳良く間遠まで測定可能
とすることを目的とする。
ロジックで構成していた、回転方向判別回路、位置計数
回路、速度検出回路を削除し、かつエンコーダー出力パ
ルス０８１周期の時間計測を精咳良く間遠まで測定可能
とすることを目的とする。
（構成）
このために、本発明では、出力Ａ相、Ｂ Ｊｌｌにて２
分割で割込処理を行うようにしたものである。
分割で割込処理を行うようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。尚、
従来例と同一個所は同一′ｌ：ｆ号とする。
従来例と同一個所は同一′ｌ：ｆ号とする。
第１図は本発明に係る制御ブロック図である。
５は内部に３個の独立したカウンターを内桟したプログ
ラマブル・タイマーで、内蔵のカウンター＃Ｏ，＃１の
２個にて駆動回路８へ供給するパルスデューティ−（Ｐ
ＷＭ）を出力をする。残りのカウンター＃２により、イ
ンクリメンタル式エンコーダー１０の出力パルス周期を
カウントする。
ラマブル・タイマーで、内蔵のカウンター＃Ｏ，＃１の
２個にて駆動回路８へ供給するパルスデューティ−（Ｐ
ＷＭ）を出力をする。残りのカウンター＃２により、イ
ンクリメンタル式エンコーダー１０の出力パルス周期を
カウントする。
７は外部信号により、ハードウェア割込がかけられるプ
ログラマブル・割込コントローラーである。
ログラマブル・割込コントローラーである。
以下、第１図の構成における位置、回転方向、速度の検
出方法を詳細に述べろ。
出方法を詳細に述べろ。
第３図は電動機の回転方向によるエンコーダーパルス出
力ＯＡ、ＯＢの関係を示している。
力ＯＡ、ＯＢの関係を示している。
電動機の回転方向が反時計方向回転（以下ＣＣＷと記す
）の時、ＯＡはＯＢに対し、電気角にて９０°進んでい
ると表現し、時計方向回転（以下ＣＷと記す）の時は、
ＯＡはＯＢに対して９０゜遅れていると表現する。尚、
１周期の時間は、電動機９の回転速度とエンコーダー分
割数にて決まる。
）の時、ＯＡはＯＢに対し、電気角にて９０°進んでい
ると表現し、時計方向回転（以下ＣＷと記す）の時は、
ＯＡはＯＢに対して９０゜遅れていると表現する。尚、
１周期の時間は、電動機９の回転速度とエンコーダー分
割数にて決まる。
ＯＡは、第１図のプログラマブル・割込コントローラー
７の割込■へ接続されており、立ち−１：がリエツジに
より、第６図の割込１の処理を実行させる。
７の割込■へ接続されており、立ち−１：がリエツジに
より、第６図の割込１の処理を実行させる。
ＯＢは、同じくプログラマブル・割込コントローラー７
の割込■へ接続されており、立ち上がりエツジにより第
７図の割込Ｈの処理を実行させる。
の割込■へ接続されており、立ち上がりエツジにより第
７図の割込Ｈの処理を実行させる。
又ＯＢは、プログラマブル・インターフェース６の入力
ポートへも接続されている。
ポートへも接続されている。
第３図、第５図（ＲＯＭのメモリマツプ）、第６図を利
用して、回転方向検出及び位置検出方法を述べる。
用して、回転方向検出及び位置検出方法を述べる。
ここでは、ＣＣＷを正回転、ＣＷを負回転として仮定し
、位置計測を説明する。ＯＡのエツジ１０１により割込
■ルーチン１１４が実行開始される。その直後のＯＢレ
ベル１０２をプログラマブル・インターフェース６を介
して、ステップ１１５で読み込まれる。プログラマブル
・インターフェース６の入力ポートは、８ビツトである
為、不要の７ビツトをマスクし、読み込んだＯＢレベル
を待避エリア１１１へ格納しておく。現在はＯＢのレベ
ル＝０であるからステップ１１７にてＣＣＷ回転と判断
されて、ステップ１１８処理により、前回の位置アドレ
スが格納されていく１１２のデータに、＋１されて再び
１１２へ格納される。そして割込Ｉの処理が終了し、メ
インプログラムへ実行が移る。以下エツジ１０３でも同
様な割込■の処理が実行される。
、位置計測を説明する。ＯＡのエツジ１０１により割込
■ルーチン１１４が実行開始される。その直後のＯＢレ
ベル１０２をプログラマブル・インターフェース６を介
して、ステップ１１５で読み込まれる。プログラマブル
・インターフェース６の入力ポートは、８ビツトである
為、不要の７ビツトをマスクし、読み込んだＯＢレベル
を待避エリア１１１へ格納しておく。現在はＯＢのレベ
ル＝０であるからステップ１１７にてＣＣＷ回転と判断
されて、ステップ１１８処理により、前回の位置アドレ
スが格納されていく１１２のデータに、＋１されて再び
１１２へ格納される。そして割込Ｉの処理が終了し、メ
インプログラムへ実行が移る。以下エツジ１０３でも同
様な割込■の処理が実行される。
次にエツジ１０５にて、割込■ルーチン１１４が実行さ
れると、その直後のＯＢレベル１０６を読み込み、ステ
ップ１１７にて判断され、ステップ１１９の処理を実行
する。すなわち、ＣＶ／回転であるから、エリア１１２
に格納されているデータより、−１して再びエリア１１
２へ格納される。
れると、その直後のＯＢレベル１０６を読み込み、ステ
ップ１１７にて判断され、ステップ１１９の処理を実行
する。すなわち、ＣＶ／回転であるから、エリア１１２
に格納されているデータより、−１して再びエリア１１
２へ格納される。
以上のことより、ＯＡのエツジにて割込ｌが実行された
直後のＯＢレベルを判断することにより、電動Ｒ９の現
在位置が検出され、回転方向によりエリア１１２のデー
タを加減算することにより、電動機９の現在位置が検出
される。
直後のＯＢレベルを判断することにより、電動Ｒ９の現
在位置が検出され、回転方向によりエリア１１２のデー
タを加減算することにより、電動機９の現在位置が検出
される。
また、エンコーダーパルス１周期ごとに、回転方向、位
置情報が待避エリアに格納される為、最新のデータが格
納されていることになり、メインプログラムでそれぞれ
の情報が必要となった時に、最新の情報を与えることに
なる。
置情報が待避エリアに格納される為、最新のデータが格
納されていることになり、メインプログラムでそれぞれ
の情報が必要となった時に、最新の情報を与えることに
なる。
次に第４図（第４Ａ図、第４Ｂ図）、第５図。
第７図にて、速度検出方法を説明する。
第１図におけるプログラマブル・割込コントローラー７
の割込■へ接続されているＯＢ出力パルス１２及びプロ
グラマブル・タイマー５の内蔵のカウンター＃２を利用
する。
の割込■へ接続されているＯＢ出力パルス１２及びプロ
グラマブル・タイマー５の内蔵のカウンター＃２を利用
する。
今、第４図に示す０Ｂ１２のエツジ１０９が、到達する
直前の状態から説明を始める。カウンター＃２は、Ｔ、
１−１のパルス周期をクロック発生器１からのＣＬＫ信
号を基準に、与えられたカウント数、例えば０ＦＦＦＨ
からデクリメントカウントを実行している。
直前の状態から説明を始める。カウンター＃２は、Ｔ、
１−１のパルス周期をクロック発生器１からのＣＬＫ信
号を基準に、与えられたカウント数、例えば０ＦＦＦＨ
からデクリメントカウントを実行している。
エツジ１０９がプログラマブル・割込コントローラー７
の割込■へ到達すると、第７図の割込■ルーチンが実行
開始される。
の割込■へ到達すると、第７図の割込■ルーチンが実行
開始される。
すると、ステップ１２２により、カウンター＃２のデク
リメン［、カウント値は、プログラマブル・タイマー５
内蔵のストレージレジスタにラッチされる。次にステッ
プ１２３により、ラッチされたデクリメントカウント値
をメモリエリア１１３へ格納する。
リメン［、カウント値は、プログラマブル・タイマー５
内蔵のストレージレジスタにラッチされる。次にステッ
プ１２３により、ラッチされたデクリメントカウント値
をメモリエリア１１３へ格納する。
そしてＴ１のパルス周期をカウントする為のカウント数
０ＦＦＦＦＨをカウンター＃２へ与え、再度初期値（Ｏ
ＦＦＦＦＨ）からのデクリメントカウントを、カウンタ
ー＃２は開始し、割込Ｈの処理を終了し、メインルーチ
ンへ実行が移る。再度、エツジ１１０が到達したら、前
述の処理が繰り返される。すなわち、待避エリア１１３
には、最新のデクリメントカウント値が格納されており
、メインプログラムが必要となった時に、最新のデータ
が得られることになる。
０ＦＦＦＦＨをカウンター＃２へ与え、再度初期値（Ｏ
ＦＦＦＦＨ）からのデクリメントカウントを、カウンタ
ー＃２は開始し、割込Ｈの処理を終了し、メインルーチ
ンへ実行が移る。再度、エツジ１１０が到達したら、前
述の処理が繰り返される。すなわち、待避エリア１１３
には、最新のデクリメントカウント値が格納されており
、メインプログラムが必要となった時に、最新のデータ
が得られることになる。
又、速度への変換は（１）式により、メインプログラム
で処理する。
で処理する。
速度”” （ｋ／ （Ｔｃｔｘ Ｘ Ｎｉ ） ） Ｘ
１ ／ ｎ＝ＫＸ（１／ｎ） −−
・・−−−−−（Ｌ）尚、速度は瞬時値として与えられ
ることになる。
１ ／ ｎ＝ＫＸ（１／ｎ） −−
・・−−−−−（Ｌ）尚、速度は瞬時値として与えられ
ることになる。
以上、回転方向、位置、速度検出をエンコーダー出力Ｏ
Ａ、ＯＢにて割込処理を行うことにより、エンコーダー
１周期ごとの最新情報が得られ、かつ第２図に示したロ
ジック回路１５，１６．１７が削除できた。
Ａ、ＯＢにて割込処理を行うことにより、エンコーダー
１周期ごとの最新情報が得られ、かつ第２図に示したロ
ジック回路１５，１６．１７が削除できた。
また、ＯＡにて位置、ＯＡとＯＢにて回転方向、ＯＢに
て速度を検出する方法において、第６図の処理に１０μ
５１３Ｃ−、第７図の処理に５μｓｅｃの時間を要して
いる。
て速度を検出する方法において、第６図の処理に１０μ
５１３Ｃ−、第７図の処理に５μｓｅｃの時間を要して
いる。
ＯＡのみで第６図、第７図の処理を行うことは可能であ
る。しかしこの場合、処理時間が、１０μｓｅｃ ＋
５ ＋１ｊＳＥＩＣ＝ １５ μｓｅｃの時間が必要と
なる為、４００ Ｐ／Ｒのエンコーダーを利用すると第
８図のＴＯが２５μｓｅｃとなる。従って、エンコーダ
ー出力パルス公差を考慮した場合１５００ｒｐｍが限界
となる。ところが本発明の如く、処理をＯＡ、ＯＢにて
２分割することにより、ＴＯが１．８．７５μｓｅｃと
なる。そうすると、２０００ｒｐｍまで対処が可能とな
り、かつ速度カウント開始するまでの処理（無駄時間）
が短くなった為に、より正確なエンコーダーパルス１周
期の時間を検出することが可能となった。尚、第８図に
おいてＴ、は位に、回転方向検出処理時間、Ｔ、は速度
検出処理時間である。
る。しかしこの場合、処理時間が、１０μｓｅｃ ＋
５ ＋１ｊＳＥＩＣ＝ １５ μｓｅｃの時間が必要と
なる為、４００ Ｐ／Ｒのエンコーダーを利用すると第
８図のＴＯが２５μｓｅｃとなる。従って、エンコーダ
ー出力パルス公差を考慮した場合１５００ｒｐｍが限界
となる。ところが本発明の如く、処理をＯＡ、ＯＢにて
２分割することにより、ＴＯが１．８．７５μｓｅｃと
なる。そうすると、２０００ｒｐｍまで対処が可能とな
り、かつ速度カウント開始するまでの処理（無駄時間）
が短くなった為に、より正確なエンコーダーパルス１周
期の時間を検出することが可能となった。尚、第８図に
おいてＴ、は位に、回転方向検出処理時間、Ｔ、は速度
検出処理時間である。
（効果）
本発明は以上述べた通りのものであり、本発明によれば
、従来のロジック回路を削除し７、エンコーダーパルス
１周期ごと（ｆ！時値）の最新データをメインプログラ
ムへ与えることが可能となった。
、従来のロジック回路を削除し７、エンコーダーパルス
１周期ごと（ｆ！時値）の最新データをメインプログラ
ムへ与えることが可能となった。
ＯＡ、ＯＢにて、２分割で割込処理を行う為、高速まで
正確にエンコーダーパルスＪｒＮＩＭＭ＠−８ヲ検出可
能となった。
正確にエンコーダーパルスＪｒＮＩＭＭ＠−８ヲ検出可
能となった。
第１図は本発明の一実施例に係る電動子制御ブロック図
、第２図は従来例に係る、同様のブロック図、第３図は
エンコーダーパルスＯＡ、ＯＢの関係を示す図、第４Ａ
図、第４Ｂ図はＯＡ、ＯＢとクロック信号とカウンタ僅
の関係示す図、第５図はＲＯＭのメモリマツプを示す図
、第６図、第７図は本発明に係る方法の割込サブルーチ
ンを示す図、第８図はＯＡ、ＯＢによる検出処理時間を
説明するための図である。 第１図 第２図 第３図 第４Ａ図 第４Ｂ図 第５図
、第２図は従来例に係る、同様のブロック図、第３図は
エンコーダーパルスＯＡ、ＯＢの関係を示す図、第４Ａ
図、第４Ｂ図はＯＡ、ＯＢとクロック信号とカウンタ僅
の関係示す図、第５図はＲＯＭのメモリマツプを示す図
、第６図、第７図は本発明に係る方法の割込サブルーチ
ンを示す図、第８図はＯＡ、ＯＢによる検出処理時間を
説明するための図である。 第１図 第２図 第３図 第４Ａ図 第４Ｂ図 第５図
Claims (1)
- 回転速度に比例してパルスを発生するインクリメンタル
式エンコーダーと、前記インクリメンタル式エンコーダ
ーの出力パルスを入力するプログラマブル・割込コント
ローラー、プログラマブル・インターフェースと、基準
クロックをカウントするプログラマブル・カウンターと
、前記プログラマブル・カウンター、インターフェース
、割込コントローラーからのデーター処理及び制御を行
うマイクロコンピューターを備え、インクリメンンタル
式エンコーダーの出力Ａ相をプログラマブル・割込コン
トローラーの割込 I へ接続し、出力Ｂ相を割込IIとプ
ログラマブル・インターフェース入力ポートへ接続し、
且つＡ相割込にて、位置及び回転方向を検出し、Ｂ相割
込により、エンコーダーパルス１周期の時間を計測する
ことを特徴とする速度、位置、回転方向検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2989887A JPS63198814A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 速度、位置、回転方向検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2989887A JPS63198814A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 速度、位置、回転方向検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63198814A true JPS63198814A (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=12288794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2989887A Pending JPS63198814A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 速度、位置、回転方向検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63198814A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1175011A1 (en) * | 2000-07-19 | 2002-01-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Digital encoder control method and apparatus |
| US7165371B2 (en) | 2000-10-13 | 2007-01-23 | Altia Hashimoto Co., Ltd. | Automobile molding and fastener therefor |
| CN112953355A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-11 | 湖南格兰博智能科技有限责任公司 | 一种新型的调速方法 |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP2989887A patent/JPS63198814A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1175011A1 (en) * | 2000-07-19 | 2002-01-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Digital encoder control method and apparatus |
| US6515445B2 (en) | 2000-07-19 | 2003-02-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Digital encoder control method |
| US7165371B2 (en) | 2000-10-13 | 2007-01-23 | Altia Hashimoto Co., Ltd. | Automobile molding and fastener therefor |
| CN112953355A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-11 | 湖南格兰博智能科技有限责任公司 | 一种新型的调速方法 |
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