KR0169842B1

KR0169842B1 - 전동기 제어용 엔코더에 의한 회전방향 판별회로

Info

Publication number: KR0169842B1
Application number: KR1019950015895A
Authority: KR
Inventors: 김현기; 송종환; 박진홍
Original assignee: 류종열; 효성중공업주식회사
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR970004263A

Abstract

본 발명은 전동기 제어용 엔코더에 의한 회전방향 판별회로에 관한 것으로, 두 엔코더 신호를 배타적 논리합한 후 직접 또는 1펄스 지연시킨 신호를 다시 배타적 논리합하여 4체배신호를 출력하고, 상기의 4체배신호를 1펄스만큼 지연시킨 1스텝 지연된 4체배신호를 출력하는 한편, 상기의 두 엔코더 신호가 4체배신호의 펄스열에 의해 샘플링되어 A상 엔코더 신호의 현재 위상과 B상 엔코더 신호의 이전위상을 배타적 논리합하여 정역회전의 방향에 따른 정역신호를 출력하도록 함으로써 정확한 회전방향의 판별이 가능하도록 한 것이다.

Description

전동기 제어용 엔코더에 의한 회전방향 판별회로

제1도는 일반적인 전동기가 정회전할 경우의 엔코더 신호를 나타낸 파형도.

제2도는 일반적인 전동기가 역회전할 경우의 엔코더 신호를 나타낸 파형도.

제3도는 본 발명의 회로도.

제4도는 본 발명의 동작과정을 나타내기 위한 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,3,9 : 익스클루시브 오아게이트 2,4,5,6,7,8 : D플립플롭

본 발명은 전동기 제어용 엔코더에 의한 회전방향 판별회로에 관한 것으로, 특히 전동기의 회전방향을 정확하게 판정하여 신속한 제어를 실현하고 전동기의 회전위치 검출시 오차가 발생하지 않도록 한 전동기 제어용 엔코더에 의한 회전방향 판별회로에 관한 것이다.

최근에는 전동기의 회전제어를 아날로그에 의한 복잡한 제어방법 보다 디지탈에 의한 간단한 제어방법을 주로 사용하고 있는 경향이고, 이에따라 검출기도 디지탈 제어에 적합하게 바뀌어 가고 있는 추세이다.

그리고 전동기의 디지탈 제어에 따른 검출방식에는 전동기의 회전속도에 비례하는 일련의 펄스열을 생성하여 위치 및/또는 속도의 검출이 가능하도록 한 엔코더(Encoder)를 사용할 수 있다.

또한 전동기의 디지탈 제어에 엔코더를 사용한 경우에는 제1도에 도시한 것과 같이 90˚의 위상차를 갖는 2개의 신호중에서 B상의 신호가 A상의 신호 보다 빠른 경우에는 전동기가 정회전을 하고, B상의 신호가 A상의 신호보다 90˚의 위상차 만큼 느린경우에는 전동기가 역회전을 하고 있는 상태로 인식하여 회전방향을 판정하도록 한다.

그러므로 종래에는 90˚의 위상차를 갖는 엔코더의 펄스 2상을 클럭펄스에 동기시키면서 전동기의 회전방향을 판단하도록 하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 전동기의 회전방향 판별방식에 의하여서는 정회전에서 역회전으로 변경되는 시점과 역회전에서 정회전으로 변경되는 시점에서의 회전방향 검출이 정확하게 이루어지지 않게 되어 정밀위치제어와 로보트제어 및 수치제어선반 등에 광범위하게 적용되지 못하는 실정이었다.

이에따라 본 발명은 전동기의 회전방향을 정확하게 판별하여 신속한 제어가 가능하도록 하면서 전동기의 회전위치 검출이 정확해지도록 한 전동기 제어용 엔코더에 의한 회전방향 판별회로를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 두 엔코더 신호를 배타적 논리합한 후 직접 그리고 입력되는 클럭신호에 대해 1펄스 지연시킨 신호를 다시 배타적 논리합하여 4체배신호를 출력하고,

상기의 4체배신호를 입력되는 클럭신호에 대해 1펄스만큼 지연시킨 1스텝 지연된 4체배신호를 출력하는 한편,

상기의 두 엔코더 신호가 4체배신호의 펄스열에 의해 샘플링되어 A상 엔코더 신호의 현재위상과 B상 엔코더 신호의 이전 위상을 배타적 논리합하여 정역회전의 방향에 따른 정역신호를 출력하도록 함으로써 정확한 회전방향의 판별이 가능하도록 한 것이다.

이하 본 고안을 첨부도면에 의거 상세히 기술하면 다음과 같다.

도면에 도시하지 않은 엔코더로 부터 입력되는 두 엔코더신호(A-Ph)(B-Ph)는 제1익스클루시브 오아게이트(1)로 인가되는 동시에 제4및 제5D플립플롭(6)(7)의 입력단(D)으로 각각 입력되도록 하고,

상기 제1익스클루시브 오아게이트(1)의 출력은 직접 또는 제1D플립플롭(2)을 경유하여 제2익스클루시브 오아게이트(3)의 양측으로 입력되도록 하고,

상기 익스클루시브 오아게이트(3)의 출력은 제2D플립플롭(4)의 입력단(D)으로 인가되도록 하면서 출력단(0)에서 다시 제3D플립플롭(5)의 입력단(D)으로 인가되도록 하여 이의 출력단(0)에서 입력되는 클럭신호에 대해 1스텝 지연된 4체배신호(ENCPUL)를 출력하도록 하는 한편,

상기의 제4D플립플롭(6)의 출력단(0)에 일측이 연결된 제3익스클루시브 오아게이트(9)의 타측에는 제5D플립플롭(7)의 출력단(0)에서 입력단 (D)이 연결된 제6D플립플롭(8)의 출력단(0)이 연결되도록 하여 제3익스클루시브 오아게이트(9)에서 정역신호(PONE)가 출력되도록 한 것이다.

여기서 제1내지 제3D플립플롭(2)(4)(5)의 클럭단(CK)에는 외부로 부터의 클럭신호(CK)가 인가되도록 하면서 제4내지 제6D플립플롭(6)(7)(8)의 클럭단(CK )에는 상기 제2D플립플롭(4)의 출력이 클럭신호로 인가되도록 한다.

이와같이 구성한 본 발명의 전동기 제어용 엔코더에 의한 회전방향 판별회로는 엔코더로 부터 회전방향에 따라 위상이 다르게 입력되는 제4도의 (a)에서와 같은 엔코더 신호(A-Ph)와 제4도의 (b)에서와 같은 엔코더신호(B-Ph)가 양측으로 입력되는 제1익스클루시브 오아게이트(1)에서는 두 엔코더신호(A-Ph)(B-Ph)중 어느하나만 H이면 H가 출력된다.

그리고 상기의 제1익스클루시브 오아게이트(1)의 출력은 제1D플립플롭(2)에서 제4도의 (f)에서와 같은 클럭신호(CK)의 1스텝만큼 지연되거나 직접 제2익스클루시브 오아게이트(3)의 양측으로 입력되어 배타적 논리합된 후 다시 제2D플립플롭(4)의 입력단(D)으로 입력됨으로써 클럭신호(CK)의 1스텝만큼 지연되어 제4도의 (c)에 도시한 것과 같은 4체배신호가 출력디도록 한다.

그리고 4체배신호는 제3D플립플롭(5)의 입력단(D)으로 입력되어 클럭신호(CK)의 1스텝만큼 지연된 후 출력단(0)에서 1스텝 지연된 4체배신호(ENC PUL)가 제4도의 (d)에 도시한 것과 같이 출력되도록 한다.

그리고 상기의 두 엔코더신호(A-Ph)(,(B-Ph)는 각각 제4D플립플롭(6)과 제5D플립플롭(7)으로 입력되어 4체배신호의 펄스열에 의한 A상신호와 B상신호를 각각 샘플링하도록 하였다.

그리고 제5D플립플롭(7)의 출력은 다시 제6D플립플롭(8)의 입력단(D)으로 입력되도록 하여 4체배신호의 펄스열에 의한 B상 상태의 클록킹(Clocking)을 시도하면서 B상의 이전상태를 검출하도록 한다.

그러므로 제4D플립플롭(6)과 제7D플립플롭(8)의 출력이 양측으로 입력되는 제3익스클루시브 오아게이트(9)에서는 A상의 현재상태와 B상의 이전상태를 배타적 논리합하여 회전방향에 따른 정역신호(PONE)가 제4도의 (e)에 도시한 것과 같이 정방향 일때는 H, 역방향일 때는 L로 출력된다.

따라서 본 발명의 전동기 제어용 엔코더에 의한 회전방향 판별회로에 의하여서는 엔코더로 부터 출력되는 2상의 출력신호에 대해 배타적 논리합과 1펄스 스텝의 지연과 배타적 논리합 및 1스텝 펄스의 지연에 의해 4체배신호를 구한 다음 1스텝 지연된 4체배신호를 구하는 동시에, 상기 2상의 출력신호에 대해 상태천이시의 신호를 샘플링하도록 하고 다시 B상의 출력신호만 이전상태의 클록킹을 수행항 A상의 현재상태와 B상의 이전상태를 논리합하여 전동기의 정·역회전에 따른 정역신호를 H나, L로 구하도록 함으로써 전동기의 회전방향에 따른 신속한 제어가 가능하고, 회전위치 검출시 오차를 발생하지 않도록 하여 정밀위치제어, 로보트제어, 수치제어선반등에 효율적으로 이용할 수 있는 것이다.

Claims

엔코더로 부터의 입력되는 두 엔코더신호(A-Ph), (B-Ph)가 익스클루시브 오아게이트(1)에서 배타적 논리합한 후 직접 또는 D플립플롭(2)을 거치도록 하여 익스클루시브 오아게이트(3)에서 배타적 논리합되도록 하고 다시 D플립플롭(4)을 거쳐 4체배 신호가 출력되도록 하며, 상기 4체배신호가 D플립플롭(5)을 거치도록 하여 입력되는 클럭신호에 대해 1스텝 지연된 4체배신호(ENCPUL)를 출력하도록 하고, 상기의 두 엔코더신호(A-Ph), (B-Ph)는 4체배신호가 클럭신호로 인가되는 D플립플롭(6)(7)에 입력되도록 하면서 D플립플롭(7)의 출력은 다시 4체배신호가 클럭신호로 인가되는 D플립플롭(8)을 거치도록 하고 익스클루시브 오아게이트(9)에서 논리합되도록 하여 정역신호(PONE)를 출력되도록 구성됨을 특징으로 하는 전동기 제어용 엔코더에 의한 회전방향 판별회로.